DE19737394A1

DE19737394A1 - Method for finding fault in coolant circulation system of installation

Info

Publication number: DE19737394A1
Application number: DE19737394A
Authority: DE
Inventors: Georg F Wagner
Original assignee: Individual
Current assignee: Schubert und Salzer Control Systems GmbH
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 1999-03-04
Anticipated expiration: 2017-08-28
Also published as: DE19737394C2

Abstract

The simultaneously measured flow data concerning each branch line (5-9) is stored in a computer which compares them with one another, and indicates a fault when a deviation of the flow in a branch line from the flows in other branch lines exceeds a specified amount. Besides a computer, the claimed device includes flow measuring devices (17-21) and a data presentation unit which also serves for fault indication.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung einer Störung im Kühlmittelkreislauf einer Anlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie hat auch eine Anlage zum Ge genstand, bei der dieses Verfahren angewandt wird.The invention relates to a method for determination a malfunction in the coolant circuit of a system after Preamble of Claim 1. It also has an attachment to Ge subject using this method.

Eine solche Anlage wird beispielsweise im Kfz-Karosseriebau verwendet. Dabei sind Schweißinseln und Schweißtransfer straßen vorhanden. Jede Schweißinsel weist einen Schweißrobo ter auf, der mehrere zu kühlende Elemente besitzt, typischer weise drei bis acht. Dazu gehören insbesondere die elektri sche Schweißzange sowie beispielsweise Elektromotoren oder Transformatoren. Durch die zunehmende Miniaturisierung und Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit werden dabei an die Kühlleistung dieser Elemente immer höhere Anforderungen ge stellt.Such a system is used, for example, in car body construction used. There are sweat islands and sweat transfer roads available. Each welding island has a welding robo ter, which has several elements to be cooled, more typically wise three to eight. These include in particular the electri cal welding gun and for example electric motors or Transformers. Due to the increasing miniaturization and Increasing the production speed are in the process Cooling performance of these elements is becoming increasingly demanding poses.

Zur Kühlung wird ein Kühlwasserkreislauf mit einer Kühlmit telzulauf- und einer Kühlmittelrücklaufleitung verwendet. Die zu kühlenden Elemente jedes Schweißroboters werden jeweils über eine Zweigleitung mit Kühlmittel versorgt, die einer seits an die Vorlauf- und andererseits an die Rücklaufleitung angeschlossen ist.A cooling water circuit with a coolant is used for cooling telauflauf- and a coolant return line used. The to be cooled elements of each welding robot supplied with coolant via a branch line, which one on the one hand to the flow and on the other hand to the return line connected.

Als Kühlmittel wird normalerweise Wasser verwendet, aber auch Öl, Salzlösungen, eutektische Salzgemische usw. Der geschlos sene Kühlwasserkreislauf weist einen Tank und ein oft kilome terlanges Rohrleitungssystem auf. Das Wasser ist häufig ver schmutzt, mit Korrosionsschutzchemikalien, Bioziden und der gleichen behandelt und enthält verschiedenartigste Partikel durch sich von den Rohrleitungswänden lösende Ablagerungen, aber auch biologisch bedingte Partikel.Water is normally used as a coolant, but also Oil, salt solutions, eutectic salt mixtures etc. The closed Its cooling water circuit has a tank and often kilome long pipe system. The water is often ver dirty, with anti-corrosion chemicals, biocides and the same treats and contains a wide variety of particles due to deposits detaching from the pipe walls, but also biological particles.

Um Leckagen und andere Störungen in der Kühlmittelströmung zu den Schweißzangen und anderen zu kühlenden Elementen festzu stellen, ist es bekannt, in den Zu- und Zweigleitungen kalo rimetrische Durchflußwächter zu installieren, die typischer weise jeweils aus einem Heizelement mit Temperatursensor und einem weiteren im kurzen Abstand stromabwärts angeordneten Temperatursensor bestehen, so daß die Durchflußmessung durch Messung der relativ kleinen Temperaturdifferenz zwischen den beiden Sensoren erfolgt. Die Art der Durchflußmessung ist von vorneherein mehr oder weniger ungenau und sehr träge. Zudem setzt eine Temperaturmessung mit einer kalorimetrischen Durchflußmeßvorrichtung eine konstante oder sich nur langsam ändernde Temperatur des Kühlmittels voraus. Auf der anderen Seite ändert sich aber in einem solchen Kreislauf die Tempe ratur des Kühlmittels durch die von den zu kühlenden Elemen ten abgegebene Wärme, die Umgebungstemperatur und anderes mehr ständig und ziemlich schnell. Demgemäß ist der mit einem kalorimetrischen Durchflußwächter gemessene Durchfluß größ tenteils mit einem erheblichen Fehler behaftet und damit die Überwachung der Kühlmittelströmung entsprechend unzuverläs sig. Das heißt, der Sensor spricht erst dann an, wenn schon etwas passiert ist. Es fehlt die Feinfühligkeit.To prevent leaks and other disturbances in the coolant flow the welding guns and other elements to be cooled ask, it is known in the feed and branch lines kalo to install rimetric flow monitors, the more typical as a heating element with temperature sensor and another arranged a short distance downstream Temperature sensor exist, so that the flow measurement through Measurement of the relatively small temperature difference between the both sensors. The type of flow measurement is from a priori more or less imprecise and very sluggish. In addition sets a temperature measurement with a calorimetric Flow measuring device a constant or slow changing temperature of the coolant ahead. On the other However, the temp changes in such a cycle rature of the coolant by the elements to be cooled heat, ambient temperature and others more constantly and fairly quickly. Accordingly, the one calorimetric flow monitor measured flow size partly with a considerable error and thus the Monitoring of the coolant flow accordingly unreliable sig. This means that the sensor only responds when it already has something happened. The sensitivity is missing.

Zu diesem Zweck wird die Überwachung der Kühlmittelströmung zu den zu kühlenden Elementen eines Schweißroboters heutzuta ge im allgemeinen mit Schwebekörperdurchflußmeßvorrichtungen in Verbindung mit einer kalorimetrischen Durchflußüberwachung durchgeführt. Durch die unvermeidbar im Kühlmittel enthalte nen Partikel bleiben die Schwebekörper im Glasrohr jedoch manchmal hängen, und zwar gerne an einer Stelle, die einen Normalbetrieb vortäuscht. Zudem treten im Kühlwasserkreislauf häufig Luftblasen auf, z. B. durch Lufteintrag beim Austau schen der Schweißkappen der Schweißzangen der Roboter, durch Undichtigkeiten auf der Saugseite und dergleichen. Diese Luftbläschen können sich zu großen Luftblasen vereinigen. Wenn eine solche größere Luftblase zu dem Schwebekörper ge langt, fällt er nach unten, wodurch ein Fehlalarm ausgelöst wird.For this purpose, the monitoring of the coolant flow to the elements of a welding robot to be cooled nowadays ge generally with variable area flowmeters in connection with calorimetric flow monitoring carried out. Due to the inevitably contained in the coolant However, the floats remain in the glass tube sometimes hang, and gladly in one place, the one Pretends normal operation. In addition, occur in the cooling water circuit often air bubbles, e.g. B. by air entry during thawing the welding caps of the welding guns of the robots Leaks on the suction side and the like. This Air bubbles can combine to form large air bubbles. If such a larger air bubble ge to the float reaches, it falls down, causing a false alarm becomes.

Ferner ist versucht worden, Schraubenturbinen- oder Zahnrad durchflußmesser in solchen Anlagen z. B. vorne an der Schweiß zange einzusetzen. Wie sich gezeigt hat, setzt sich ein sol cher Durchflußmesser durch den Schmutz im Kühlmittel jedoch immer mehr zu. Empfindlich wird er durch Gasbläschen bei der Meßwerterfassung gestört, die die Rotation des mechanischen Gebers stoppen oder durch den Luftdruck blitzartig beschleu nigen.Attempts have also been made to screw turbine or gear flow meter in such systems z. B. at the front of the sweat to use pliers. As has been shown, a sol cher flow meter through the dirt in the coolant, however more and more. It becomes sensitive due to gas bubbles in the Measurement acquisition disturbed, the rotation of the mechanical Stop the encoder or accelerate it with lightning pressure nigen.

Eine frühe Erkennung einer Leckage auch sehr kleiner Mengen und/oder auch eine geringe Herabsetzung des Kühlmitteldurch flusses durch die Zweigleitung des betreffenden zu kühlenden Elements ist von großer Bedeutung, nicht nur, weil dies zu einer Beschädigung der elektrischen Schweißzange und anderer elektrischer Komponenten eines Schweißroboters führen kann, sondern auch, weil dies zu einer fehlerhaften, nicht maßhal tigen Schweißung der Karosserie und damit zu Ausschuß führen kann.Early detection of leakage even of very small quantities and / or a slight reduction in the coolant flow through the branch of the concerned to be cooled Elements is of great importance, not just because of this too damage to the electrical welding gun and others electrical components of a welding robot, but also because this leads to a faulty, not dimensional permanent welding of the body and thus lead to rejects can.

Der einfachen Ermittlung einer kleinen Leckage oder einer sonstigen geringen Störung der Kühlmittelströmung zu den zu kühlenden Elementen stehen jedoch ständige erhebliche Druck schwankungen in der Kühlmittelzulaufleitung und in den Zweig leitungen entgegen. So enthält der Kühlwasserkreislauf Ab sperr- und Regelorgane, die ständig betätigt werden und damit Druckschwankungen hervorrufen. Beispielsweise wird beim Ab schalten oder Zuschalten eines Schweißroboters einer solchen Anlage durch Schließen bzw. Öffnen des Ventils von der Zu laufleitung zu den Zweigleitungen ein entsprechender Druck stoß im Kühlwasserkreislauf erzeugt. The simple detection of a small leak or one other minor disturbance of the coolant flow to the cooling elements, however, are under constant considerable pressure fluctuations in the coolant supply line and in the branch lines towards. So the cooling water circuit contains Ab locking and regulating organs that are constantly operated and thus Cause pressure fluctuations. For example, when Ab switch or switch on a welding robot of one System by closing or opening the valve from the door line to the branch lines a corresponding pressure generated in the cooling water circuit.

Ferner können metallische Kompensatoren bzw. Bälge im Kühl wasserkreislauf vorhanden sein, auch Filter und dergleichen. Auch ist für den Kreislauf zumindest eine Pumpe vorgesehen, die in ihrer Leistung ebenfalls nicht gleichmäßig ist. Pro blematisch sind ferner Schläuche, beispielsweise aus Gummi oder gummielastischem Material, die insbesondere für die Zweigleitungen zu den bewegten, zu kühlenden Elementen der Schweißroboter verwendet werden. Beim Biegen eines solchen Schlauchs verengt sich dessen innerer Querschnitt mit der Folge einer Druckerhöhung, wobei die gegenseitige Bewegung zu einer Druckentspannung führt. Da sich die Schweißroboter heutzutage sehr schnell bewegen, finden damit sehr schnelle lokale Druckschwankungen statt, so daß ein einzelner Durch flußmesser gar nicht in der Lage ist, zu erkennen, ob der Rückgang des Durchflusses Q' eine Folge der Druckminderung ist oder z. B. von einem Schlauchbruch herrührt.Metallic expansion joints or bellows can also be used in the cooling system water cycle, filters and the like. At least one pump is also provided for the circuit, which is also not uniform in their performance. Per hoses, for example made of rubber, are also blematic or rubber-elastic material, especially for the Branch lines to the moving, cooling elements of the Welding robots can be used. When bending one Hose narrows its inner cross-section with the Follow a pressure increase, the mutual movement increasing leads to a pressure release. Since the welding robot Moving very fast these days, find it very fast local pressure fluctuations take place so that a single through flow meter is unable to tell whether the Decrease in flow Q 'as a result of the pressure drop is or z. B. comes from a broken hose.

Mit den bekannten Verfahren, die zur Durchflußmessung Schwe bekörperdurchflußmesser, kalorimetrische Durchflußmesser und dergleichen verwenden, ist deshalb eine frühe Erkennung klei ner Leckagen oder eine andere Störung mit einer kleinen Ände rung der Kühlmittelströmung zu dem zu kühlenden Element nicht möglich, oder wenn dies dennoch versucht wird, treten ständig Fehlalarme auf.With the known methods for the flow measurement Schwe body flow meters, calorimetric flow meters and Using the same is therefore early detection small leakage or other malfunction with a small change not the flow of coolant to the element to be cooled possible, or if this is tried anyway, occur constantly False alarms.

Besonders problematisch ist bei einem solchen Schweißroboter die Schweißzange, die an ihrer Spitze eine metallische Schweißkappe besitzt, über die der Schweißstrom fließt. Die Schweißkappe wird innen normalerweise mit dem Kühlmittel ge kühlt. Die Kappe nützt sich jedoch relativ schnell und nicht immer vorhersehbar ab. Beim Auswechseln der Schweißkappe geht meistens Wasser verloren und Luft dringt in das Leitungssy stem ein. Wird die Kappe beim Schweißen undicht, ist oft auch die Schweißstelle unzureichend. Dies führt zu fehlerhaft ge schweißten Teilen oder Karosserieabschnitten. Typischerweise werden solche Fehler bisher zu spät erkannt. Erst wenn größe re Mengen Kühlmittel ausgetreten sind, merkt man die Störung. Hinzu kommt bei solchen Schweißrobotern, daß die Kühlmittel schläuche mit der Zeit abgenutzt und beschädigt, also insbe sondere durch Scheuern und dehnende Bewegungen undicht wer den. Auch andere Leitungen können durch Vibrationen, seltener durch Korrosionen undicht werden.Such a welding robot is particularly problematic the welding gun, which has a metallic tip Has welding cap over which the welding current flows. The The welding cap is usually inside with the coolant cools. However, the cap is useful relatively quickly and not always predictable. When replacing the welding cap mostly water is lost and air enters the pipe system stem. If the cap leaks during welding, it is often too the weld is insufficient. This leads to erroneous welded parts or body sections. Typically such errors have so far been recognized too late. Only when size If the coolant has escaped, you notice the fault. In addition, with such welding robots, the coolant hoses become worn and damaged over time, in particular especially leaking through rubbing and stretching movements the. Other lines can be less likely due to vibrations leak through corrosion.

Zur Verhinderung eines kurzzeitigen Wasseraustritts aus einem Leck wird bei der bekannten Anlage zusätzlich ein Auffangbe hälter in der Nähe der zu kontrollierenden Zweigleitung ein gebaut. Meldet ein Grenzwertschalter, z. B. der kalorimetri sche oder Schwebekörperdurchflußmesser, einen Druckabfall in der Leitung, saugt ein elektrisch oder pneumatisch schnell geöffneter Vakuumbehälter oder Kolben, der zurückgezogen wird, einige Liter Wasser in den Auffangbehälter, schafft al so kurzzeitig einen plötzlich stark wirksamen Unterdruck, so daß kein Wasser mehr ausfließen kann, bis das Ventil, wel ches den Schweißroboter mit den Kühlmittelzulaufleitungen verbindet, schließt. Allerdings wird dann über die Leckstelle in Richtung Rücklauf öfter Luft eingesaugt. Diese Luft befin det sich dann im Kühlmittelkreislauf, kann also nicht mehr ohne weiteres entfernt werden, so daß Gasbläschen an allen Ecken in den Leitungen hartnäckig hängen bleiben.To prevent water from escaping for a short time Leak is additionally a catch in the known system container near the branch line to be checked built. Reports a limit switch, e.g. B. the calorimetri cal or variable area flow meter, a pressure drop in the line, an electrical or pneumatic sucks quickly opened vacuum container or piston that is retracted a few liters of water in the container, creates al for a short time suddenly a strong vacuum, so that no more water can flow out until the valve, wel ches the welding robot with the coolant supply lines connects, closes. However, then the leak point Air is sucked in more often in the direction of the return. That air is there detects itself in the coolant circuit, so it can no longer can be easily removed, leaving gas bubbles at all Stubborn corners get stuck in the cables.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren bereit zustellen, mit dem schon geringfügige Störungen, wie ein Leck oder Luft, im Kühlmittelkreislauf einer solchen Anlage zuver lässig erkannt werden können.The object of the invention is to provide a simple method deliver with the slightest disturbance, like a leak or air, in the coolant circuit of such a system can be recognized casually.

Dies wird erfindungsgemäß mit dem im Anspruch 1 gekennzeich neten Verfahren erreicht. In den Unteransprüchen 2 bis 9 sind vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegeben. Der Anspruch 10 hat eine Anlage zur Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Gegenstand, welche durch die Merkmale der Ansprüche 11 bis 16 weiter ausgebildet wird.This is according to the invention characterized in that in claim 1 Neten procedure achieved. In the subclaims 2 to 9 are advantageous embodiments of the method according to the invention reproduced. Claim 10 has a facility for implementation tion of the method according to the subject, which further developed by the features of claims 11 to 16 becomes.

Nach der Erfindung werden zur Durchflußmessung in den Zweig leitungen vorzugsweise Ultraschalldurchflußmeßvorrichtungen verwendet.According to the invention for flow measurement in the branch lines preferably ultrasonic flow measuring devices used.

Eine derartige Ultraschalldurchflußmeßvorrichtung wird z. B. in DE 42 32 526 C2 beschrieben, auf deren Inhalt vollumfänglich Bezug genommen wird.Such an ultrasonic flow measuring device z. B. described in DE 42 32 526 C2, on their content full reference is made.

Die Ultraschalldurchflußmeßvorrichtung zur Messung nach dem Ultraschalldoppler-Prinzip nach DE 42 32 526 C2 weist ein Meßrohr mit einem Sendeschallwandler und wenigstens einem Empfangsschallwandler auf, die am Meßrohr im gleichen Quer schnittsbereich angeordnet und gemeinsam in oder gegen die Strömung ausgerichtet sind, wobei zwischen dem Sendeschall wandler und dem Empfangsschallwandler ein Mischer zur Erfas sung der Differenz aus Leitfrequenz und Empfangsfrequenz ge schaltet ist. Mit dieser Vorrichtung wird der Durchfluß oder die Strömungsgeschwindigkeit Q' (Liter/Minute) durch Re flexion des Ultraschalls an Partikeln und Gasblasen in dem Flüssigkeitsstrom erfaßt.The ultrasonic flow measuring device for measuring after Ultrasonic Doppler principle according to DE 42 32 526 C2 has Measuring tube with a transmitter transducer and at least one Reception sound transducers on the measuring tube in the same cross arranged cutting area and together in or against the Flow are aligned, being between the transmit sound converter and the receiving sound converter a mixer for recording solution of the difference between the master frequency and the receiving frequency is switched. With this device the flow or the flow rate Q '(liter / minute) by Re flexion of ultrasound on particles and gas bubbles in the Liquid flow detected.

Auch kann eine Laufzeitmessung vorgesehen sein, durch die auch partikel- und gasbläschenfreie Flüssigkeitsströme erfaßt werden. Die Laufzeitmessung kann durch Ultraschallphasenmes sung erfolgen. Dazu ist nach DE 42 32 526 C2 ein weiterer Empfangsschallwandler vorgesehen ist, der zu den beiden ande ren Schallwandlern in einem solchen Abstand am Meßrohr ange ordnet ist, daß der Schallstrahl, der von dem Sendeschall wandler ausgesendet und von dem weiteren Empfangsschallwand ler empfangen wird, mehrmals an der Meßrohrinnenwand reflek tiert wird, wobei ein Vergleicher die Phasenverschiebung zwi schen der Leitfrequenz und der von dem weiteren Empfangs schallwandler empfangenen Frequenz erfaßt. A transit time measurement can also be provided, through which also detects particle and gas bubble-free liquid flows become. The transit time measurement can be carried out by ultrasound phase measurement solution. According to DE 42 32 526 C2, this is another Receiving sound transducer is provided, the two other ren sound transducers at such a distance on the measuring tube is that the sound beam emitted by the broadcast sound transducer emitted and from the other receiving baffle ler is received, several times on the inner wall of the measuring tube is tiert, with a comparator, the phase shift between the master frequency and that of further reception sound transducer received frequency detected.

Mit einer solchen berührungslosen und damit verstopfungssi cheren Ultraschalldurchflußmeßvorrichtung kann also die Strö mungsgeschwindigkeit oder der Durchfluß Q' (Liter/Minute) redundant nach dem Doppler-Prinzip und der Ultraschallphasen messung bestimmt werden.With such a non-contact and thus constipation The ultrasonic flow measuring device can therefore measure the currents flow rate or the flow rate Q '(liter / minute) redundant according to the Doppler principle and the ultrasound phases measurement can be determined.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden weiterhin die Meßdaten aller Ultraschalldurchflußmeßvorrichtungen der Ein richtung quasi gleichzeitig gemessen und in einem Rechner ge speichert, der sie vergleicht.According to the inventive method, the Measurement data of all ultrasonic flow measuring devices of the one Direction measured almost simultaneously and in a computer stores who compares them.

Zwar ist der Durchfluß in den einzelnen Zweigleitungen der Einrichtung unterschiedlich, der Verlauf oder die Tendenz der Meßdaten der Ultraschalldurchflußmeßvorrichtungen in den ein zelnen Zweigleitungen ist bei ungestörtem Betrieb jedoch gleich (typisches Signalmuster). Das heißt, wenn in der (Haupt)Zulaufleitung, z. B. durch Schließen eines Ventils zu einer Schweißinsel, ein Druckstoß entsteht, erhöht sich in allen Zweigleitungen zu den anderen Schweißinseln die Strö mungsgeschwindigkeit.The flow in the individual branch lines is Set up differently, the course or tendency of Measurement data of the ultrasonic flow measuring devices in the individual branch lines is in undisturbed operation same (typical signal pattern). That is, if in the (Main) feed line, e.g. B. by closing a valve a welding island, a pressure surge occurs, increases in the flow of all branch lines to the other welding islands speed.

Demgemäß wird erfindungsgemäß eine Störung, z. B. durch einen Alarm, angezeigt, wenn der Verlauf der Durchflußmeßdaten ei ner Zweigleitung nicht mit dem Verlauf der Durchflußmeßdaten der anderen Zweigleitungen der Einrichtung übereinstimmt, je denfalls dann, wenn er nicht innerhalb eines vorgegebenen Be trages oder Toleranzbereichs liegt oder die abgespeicherten Signalmuster aus der Vergangenheit nicht zum aktuellen Muster passen.Accordingly, a disorder, e.g. B. by a Alarm, displayed when the flow of the flow measurement data ner branch line with the course of the flow measurement data of the other branches of the facility, each at least if it is not within a predetermined Be tolerance or tolerance range or the saved Past signal patterns do not match the current pattern fit.

Da z. B. Luftblasen in einer Leitung ebenfalls zu einer sol chen Abweichung führen, wird eine Störung vorzugsweise erst angezeigt, wenn der Verlauf der Meßdaten der einen Zweiglei tung von dem Verlauf der Meßdaten der anderen Zweigleitung der Einrichtung über eine vorgegebene Zeitspanne abweicht, beispielsweise mehrere Sekunden oder Minuten. Because e.g. B. air bubbles in a line also to a sol Chen deviation, a malfunction is preferably only displayed when the course of the measurement data of one branch direction from the measurement data of the other branch line the device deviates over a predetermined period of time, for example several seconds or minutes.

Die Ultraschalldurchflußmeßvorrichtung kann signaltechnisch zwischen Durchfluß und Partikel, einschließlich Gasblasen, unterscheiden.The ultrasonic flow measuring device can signal between flow and particles, including gas bubbles, differentiate.

Um ein genaues Abbild der Strömungsgeschwindigkeit in den Zweigleitungen zu erhalten, werden die Meßdaten vom Rechner in vorgegebenen zeitlichen Abständen abgespeichert, bei spielsweise in Intervallen von Millisekunden bis ca. eine Mi nute.To get an accurate picture of the flow velocity in the To receive branch lines, the measurement data from the computer stored at predetermined intervals, at for example in intervals from milliseconds to approx. one mi groove.

Erfindungsgemäß werden also die Durchflußmeßdaten der Ultra schalldurchflußmeßvorrichtungen einer Einrichtung mit zu küh lenden Elementen, wie einem Schweißroboter, untereinander ma thematisch mit einem Algorithmus verknüpft. Dadurch werden nur echte Betriebsstörungen signalisiert. Die Durchflußmeßda ten in den Zweigleitungen werden in Echtzeit mit Uhrzeit er faßt. Es erfolgt also eine quasi gleichzeitige Erfassung des Betriebszustandes in allen Zweigleitungen. Nun herrschen aber aufgrund der verschiedenen Strömungswiderstände in den Zweig leitungen unterschiedliche Durchflußzustände. Diese werden dann noch permanent durch die Druckschwankungen verändert. Typischerweise verhalten sich die Durchflußmengenverhältnisse in den Zweigleitungen zueinander aber ziemlich gleich, weil sich der Vordruck in der Hauptzulaufleitung auf die Strö mungsgeschwindigkeit in den Zweigleitungen ähnlich oder gleich auswirkt. Der Gradient von Q' ändert sich abhängig vom Druck (bar) und vom Durchfluß Q' (l/min).According to the invention, the flow measurement data of the Ultra sound flow measuring devices of a device with too cool elements such as a welding robot thematically linked to an algorithm. This will only signals real operational malfunctions. The flow measurement The time in the branch lines is determined in real time sums up. So there is a quasi-simultaneous detection of the Operating status in all branch lines. But now rule due to the different flow resistances in the branch lines different flow states. These will then permanently changed by the pressure fluctuations. The flow rate ratios typically behave but pretty much the same in the branch lines because the admission pressure in the main supply line to the flow speed in the branch lines similar or affects immediately. The gradient of Q 'changes depending on Pressure (bar) and the flow rate Q '(l / min).

Demgemäß wird erfindungsgemäß ein Alarm nur ausgelöst, wenn ein Vergleich des Verlaufs der Meßdaten einer Ultraschall durchflußmeßvorrichtung von dem Verlauf der gleichzeitig ge messenen Meßdaten der anderen Ultraschalldurchflußmeßvorrich tungen eine Abweichung innerhalb eines Toleranzbereichs er gibt. Accordingly, according to the invention, an alarm is only triggered if a comparison of the course of the measurement data of an ultrasound Flow measuring device from the course of the ge simultaneously measured measurement data of the other ultrasonic flow measuring device deviations within a tolerance range gives.

Der vorgegebene Betrag der Abweichung des Verlaufs der Meßda ten der einen Ultraschalldurchflußmeßvorrichtung von dem Ver lauf der Meßdaten der anderen Ultraschalldurchflußmeßvorrich tungen der Einrichtungen wird durch Kalibrierung der Kühlmit telströmung in jeder Zweigleitung in Abhängigkeit von dem Druck des Kühlmittels in der Kühlmittelzulaufleitung und der jeweiligen Zweigleitung ermittelt und im Rechner abgespei chert. Das heißt, jede Zweigleitung hat ihren eigenen Gra dienten. Der Druck kann dabei gemessen werden, muß aber nicht eigens gemessen und erfaßt werden. Damit können die verschie denen Druckzustände bei Inbetriebnahme der Anlage kalibriert und die erforderlichen informativen Meßdaten im verarbeiten den Rechner abgespeichert werden.The predetermined amount of the deviation of the course of the measurement one of the ultrasonic flow measuring devices from the ver run of the measurement data of the other ultrasonic flow measuring device The equipment is calibrated by the coolant tel flow in each branch line depending on the Pressure of the coolant in the coolant supply line and each branch line determined and saved in the computer chert. This means that each branch line has its own gra served. The pressure can be measured, but does not have to be measured and recorded specifically. With that they can which pressure conditions are calibrated when the system is started up and process the required informative measurement data the computer can be saved.

Auch ist es möglich, den vorgegebenen Betrag der Abweichung des Verlaufs der Meßdaten der einen Ultraschalldurchflußmeß vorrichtung von dem Verlauf der Meßdaten der anderen Ultra schalldurchflußmeßvorrichtungen der Einrichtung bei Betrieb der Anlage durch eine neuronale Software zu ermitteln, die selbstlernenden Charakter aufweisen oder eine Fuzzy-Logik be sitzen kann. Damit kann die Kalibrierung gegebenenfalls ein gespart werden. Mit simulierten gestörten Betriebszuständen kann der Selbstlerneffekt auch schneller und damit das Meß verfahren bezüglich der Auswertung zuverlässiger gestaltet werden.It is also possible to specify the amount of the deviation the course of the measurement data of an ultrasonic flow measurement Device from the course of the measurement data of the other Ultra sound flow measuring devices of the device in operation the system using neural software to determine the have self-learning character or be fuzzy logic can sit. With this the calibration can if necessary be saved. With simulated disturbed operating conditions can the self-learning effect faster and thus the measurement procedure made more reliable with regard to the evaluation become.

Zur Auswertung der Meßdaten werden die von jeder Ultraschall durchflußmeßvorrichtung laufend gemessenen Werte mit der ein gestellten Speicherungsgeschwindigkeit im Rechner abgespei chert. Dabei kann eine Abspeicherung mit dynamischer Abspei cherung in Abhängigkeit von der Größe der Abweichung erfol gen. Vorzugsweise wird die Abspeicherungsgeschwindigkeit der Meßdaten reduziert, wenn bei keiner Ultraschalldurchfluß meßeinrichtung der Einrichtung eine Änderung der Meßdaten in nerhalb eines vorgegebenen Bereichs gemessen wird. Damit wird Speicherplatz gespart. Ändern sich hingegen die Meßdaten ei ner Ultraschalldurchflußmeßvorrichtung in Richtung einer vor gegebenen Schwelle oder wird ein Grenzwert überschritten, so vergleicht der Rechner die Meßdaten dieser Ultraschalldurch flußmeßvorrichtung mit den gleichzeitig gemessenen Daten der anderen Ultraschalldurchflußmeßvorrichtungen, d. h. es wird bei den anderen Datenkanälen nachgefragt, ob sich dort auch der Durchflußmeßwert in die gleiche Richtung verschoben hat, also die Balance in sich gleich geblieben ist. Mit intelli genter Software können auch "Verhaltensmuster der Vergangen heit" verglichen werden.To evaluate the measurement data, each ultrasound flow measuring device continuously measured values with the set storage speed in the computer chert. It can be saved with dynamic playoff depending on the size of the deviation gen. Preferably, the storage speed of the Measurement data reduced when there is no ultrasonic flow measuring device of the device a change of the measurement data in is measured within a predetermined range. So that will Storage space saved. However, the measurement data change ner ultrasonic flow measuring device in the direction of one given threshold or a limit value is exceeded, so the computer compares the measurement data of this ultrasound flow measuring device with the simultaneously measured data of the other ultrasonic flow measuring devices, e.g. H. it will asked for the other data channels whether there is also the flow measurement has shifted in the same direction, the balance has remained the same. With intelli software can also "behavior patterns of the past unit ".

Das Kriterium für eine Nachfrage, also einen Vergleich mit dem Verlauf der Durchflußmeßdaten der anderen Durchflußmeß vorrichtungen ist entweder das Über- oder Unterschreiten ei ner vorgegebenen Änderungsgeschwindigkeit und/oder eine Grenzwertüber- oder Unterschreitung oder die Höhe der Über- oder Unterschreitung der Kühlmittelströmung und/oder die Zeitdauer der Überschreitung oder Unterschreitung. Bei einem Leck fließt im Rücklauf weniger Kühlmittel zurück. Die Zeit dauer der Über- oder Unterschreitung ist in allen Fällen ein Kriterium für eine Nachfrage, weil ein Leck die Tendenz zur Beibehaltung der Störung aufweist. Jeder Meßwert einer Zweig leitung wird als 100%-Wert im fehlerfreien Fall betrachtet. Der Wert mag zur Beruhigung nicht oder gering oder stärker integriert sein. Dies hängt von der jeweiligen Zweigleitung, insbesondere der jeweiligen Belastung, dem Druck und der Strömungswiderstandsituation ab.The criterion for a demand, i.e. a comparison with the course of the flow measurement data of the other flow measurement devices is either the exceeding or falling below the egg ner predetermined rate of change and / or one Threshold exceeded or fallen below or the amount of the or falling below the coolant flow and / or the Time of exceeding or falling below. At a Leak flows back less coolant in the return. The time The duration of the overshoot or undershoot is in all cases Criterion for a demand because a leak tends to Maintaining the disorder. Each reading of a branch The line is considered a 100% value in the faultless case. The value may not be reassuring, or may be low or stronger be integrated. It depends on the branch, in particular the respective load, the pressure and the Flow resistance situation.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Störung der Kühlmittelzulauf zu den zu kühlenden Elementen also dann festgestellt, wenn ein Vergleich des Verlaufs der Meßdaten einer oder gegebenenfalls auch einer zweiten Zweigleitung er gibt, daß er von dem Verlauf der Meßdaten der anderen, also der Mehrzahl der Ultraschalldurchflußmeßvorrichtungen der Einrichtung abweicht, beispielsweise dadurch, daß die Meßda ten der Ultraschalldurchflußmeßvorrichtungen der anderen Zweigleitungen gleich bleiben, während sie sich in der einen bzw. in den beiden Zweigleitungen ändern. Zu dieser Feststel lung dienen also die Augenblicksdaten und die abgespeicherten Musterdaten der Vergangenheit, wie die abgespeicherten Kali brier- und/oder selbsterlernten Musterdaten. Man kann den Vorgang auch als System der relativen Balance eines Algorith mus innerhalb mehrerer Zweigleitungen ansehen, deren Abwei chung als Störung erkannt wird.According to the method of the invention, a disruption of the Coolant supply to the elements to be cooled, then found if a comparison of the course of the measurement data one or possibly also a second branch line indicates that it depends on the course of the measurement data of the other, ie the majority of the ultrasonic flow measuring devices of the Device deviates, for example in that the Meßda th of the other ultrasonic flow measuring devices Branch lines stay the same while they are in one or change in the two branch lines. At this point So the instantaneous data and the saved data serve Sample data from the past, such as the stored potash brier and / or self-learned sample data. You can do that Process also as a system of the relative balance of an algorithm must be viewed within several branch lines whose deviation is recognized as a fault.

Vorzugsweise werden mit den Ultraschalldurchflußmeßvorrich tungen zugleich die Gasblasen in der Kühlmittelströmung ge messen. Dadurch wird zusätzlich eine Information über ein Leck erhalten, beispielsweise wenn die Zahl und/oder die Grö ße der Gasblasen ansteigt, aber auch über ein erhitztes Bau teil z. B. einen Motor.Preferably with the ultrasonic flow measuring device at the same time the gas bubbles in the coolant flow measure up. This also provides information about a Get a leak, for example if the number and / or the size The gas bubbles rise, but also over a heated building part z. B. an engine.

Die Ultraschalldurchflußmeßvorrichtungen werden vorzugsweise zwischen dem jeweils zu kühlenden Element und der Kühlmittel rückflußleitung in den Zweigleitungen angeordnet. Ein strom abwärts liegendes Leck in einer Zweigleitung führt dann zu einer Herabsetzung des Drucks und damit des Kühlmitteldurch flusses. Das heißt, die durch das Leck hervorgerufenen ab fallenden Meßdaten in dieser Zweigleitung sind damit deutli cher und eindeutiger als in der Vorlaufleitung.The ultrasonic flowmeters are preferred between the element to be cooled and the coolant return line arranged in the branch lines. A stream downward leak in a branch line then leads to a reduction in pressure and thus the coolant river. That is, the ones caused by the leak falling measurement data in this branch line are thus clear safer and clearer than in the lead pipe.

In die Ultraschalldurchflußmeßvorrichtungen wird vorzugsweise eine Temperaturmeßvorrichtung integriert. Damit können in den betreffenden Zweigleitungen im Rücklauf auch Störungen durch lokale Überhitzungen der zu kühlenden Elemente festgestellt werden, beispielsweise das Durchbrennen eines Elektromotors oder ein Zusammenkleben einer Schweißzange. Durch die Inte gration der Temperaturmeßvorrichtung in die Durchflußmeßvor richtung wird ein Multisensorsystem mit einem Ausgang gebil det, über den die Meßsignale dem Rechner zugeführt werden können. In the ultrasonic flow measuring devices is preferred integrated a temperature measuring device. So that in the affected branch lines in the return due to interference local overheating of the elements to be cooled was found be, for example, the burning of an electric motor or sticking a welding gun together. Through the inte tion of the temperature measuring device in the flow measuring device direction is a multisensor system with one output Det, via which the measurement signals are fed to the computer can.

Statt einer Ultraschalldurchflußmeßvorrichtung kann erfin dungsgemäß auch eine andere Durchflußmeßvorrichtung ohne Querschnittverringerung, z. B. eine magnetisch induktive Durchflußmeßvorrichtung verwendet werden.Instead of an ultrasonic flow measuring device, inventions can be made according to another flow measuring device without Reduction in cross-section, e.g. B. a magnetically inductive Flow measuring device can be used.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeich nung beispielhaft näher erläutert. Darin zeigen:The invention is based on the attached drawing Example explained in more detail. In it show:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Schweißroboters einer Schweißanlage; Fig. 1 is a block diagram of a welding robot of a welding system;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Auswerteeinrichtung; und Fig. 2 is a block diagram of an evaluation device; and

Fig. 3 die Datenausgabe des Rechners. Fig. 3 shows the data output from the computer.

Gemäß Fig. 1 weist ein Kühlwasserkreislauf eine Kühlmittelzu laufleitung 1 und eine Kühlmittelrücklaufleitung 2 auf. An die Zulaufleitung 1 ist ein Kühlmittelverteiler 3 über ein Ventil 4 angeschlossen. Von dem Kühlmittelverteiler 3 führen Zweigleitungen 5 bis 9 zu fünf zu kühlenden Elementen 10 bis 14 des elektrischen Schweißroboters 15. Die Elemente 10 bis 14 können beispielsweise eine Schweißzange, Trafos, Elektro motoren und dergleichen sein. Stromabwärts der zu kühlenden Elemente 10 bis 14 ist in jeder Zweigleitung 5 bis 9 eine Ultraschalldurchflußmeßvorrichtung 17 bis 21 vorgesehen. Die Zweigleitungen 5 bis 9 münden in einen weiteren Verteiler 23, an den die Rücklaufleitung 2 angeschlossen ist.Referring to FIG. 1, a cooling water circuit of a coolant supply line 1 and a coolant return line 2. A coolant distributor 3 is connected to the inlet line 1 via a valve 4 . Branch lines 5 to 9 lead from the coolant distributor 3 to five elements 10 to 14 of the electric welding robot 15 to be cooled. The elements 10 to 14 can for example be a welding gun, transformers, electric motors and the like. An ultrasonic flow measuring device 17 to 21 is provided downstream of the elements 10 to 14 to be cooled in each branch line 5 to 9 . The branch lines 5 to 9 open into a further distributor 23 to which the return line 2 is connected.

Gemäß Fig. 2 werden die von den Ultraschalldurchflußmeßvor richtungen 17 bis 21 (Fig. 1) gemessenen Meßsignale über Lei tungen 24 bis 28 von einem Multiplexer 30 oder einer BUS-Schnittstelle (Interbus) empfangen, der sie einem Ana log/Digital-Umsetzer 31 zuführt. Die Durchflußmeßsignale wer den dann in dem Rechner (PC) 32 verarbeitet und mit den kali brierten Daten, die in dem Speicher 33 abgelegt sind, vergli chen. Die Datenerfassung 34 führt die Daten der Datenausgabe 35 zu, die bei einer Störung eine Meldung 36 abgibt, wobei bei einer Störung zugleich ein Steuersignal 37 abgegeben wird, das das Ventil 4 (Fig. 1) schließt, das den Schweißro boter 15 mit Kühlmittel versorgt, bei dem eine Störung fest gestellt worden ist.According to Fig. 2 of them a Ana / digital converter 31 are received directions of the Ultraschalldurchflußmeßvor 17 to 21 (Fig. 1) measured measurement signals over Lei obligations 24 to 28 of a multiplexer 30 or a BUS interface (Interbus) which feeds. The flow measurement signals who then processed in the computer (PC) 32 and compared with the calibrated data that are stored in the memory 33 . The data acquisition 34 supplies the data to the data output 35 , which emits a message 36 in the event of a fault, a control signal 37 being simultaneously output in the event of a fault, which closes the valve 4 ( FIG. 1) which supplies the welding robot 15 with coolant in which a malfunction has been detected.

Fig. 3 zeigt die Durchflußmeßwerte in Liter/Minute für die Zweigleitungen (ZL) 5 bis 9 in der Zeit von 10.00 Uhr 00 Mi nuten 00 Sekunden bis 10.00 Uhr 00 Minuten 10 Sekunden. Fig. 3 shows the flow rate in liters / minute for the branch lines (ZL) 5 to 9 in the time from 10:00 00 minutes 00 seconds to 10:00 minutes 10 seconds.

Es ist erkennbar, daß in der Zweigleitung 5 der Durchfluß bis 10.00 Uhr 00 Minuten 6 Sekunden zunimmt und dann wieder abnimmt. Der gleiche Trend oder Verlauf ist bei den Zweiglei tungen 6 sowie 8 und 9 festzustellen. Hingegen geht der Durchfluß in der Zweigleitung 7 schon ab 10.00 Uhr 00 Minuten 00 Sekunden kontinuierlich zurück, das eine Störung des Durchflusses in der Zweigleitung 7 anzeigt. Mit dem erfin dungsgemäßen Verfahren ist eine frühe Leckageerkennung damit bereits nach Millisekunden oder Sekunden, jedenfalls in weni ger als einer Minute möglich, und zwar schon ein geringer Leckagefluß von ca. 2 Liter/Minute oder weniger in ausgedehn ten und verzweigten Rohrleitungssystemen, also ein Kühlmitte laustritt von wenigen Millilitern.It can be seen that six seconds increases in the branch line 5, the flow rate to 10:00 00 minutes and then decreases again. The same trend or course can be seen in branches 6 and 8 and 9 . On the other hand, the flow in the branch line 7 decreases continuously from 10:00 a.m. 00 minutes 00 seconds, which indicates a fault in the flow in the branch line 7 . With the method according to the invention, early leak detection is thus possible after only milliseconds or seconds, at least in less than a minute, and even a low leakage flow of approx. 2 liters / minute or less in extensive and branched piping systems, i.e. a cooling medium leakage of a few milliliters.

Damit können Beschädigungen beispielsweise der teuren Schweißzange und der anderen zu kühlenden Komponenten eines Schweißroboters oder einer Schweißtransferstraße schon früh zeitig festgestellt werden. Damit wird zugleich eine hohe Zu verlässigkeit der elektrischen Punktschweißung gewährleistet und Stillstandszeiten werden insgesamt reduziert. Auch ent fällt ein Nacharbeiten aufgrund mangelhafter Schweißung und damit ein wesentlicher Kostenfaktor.This can damage, for example, the expensive Welding gun and the other components to be cooled Welding robot or a welding transfer line early on be determined early. This also makes a high Zu reliability of electrical spot welding guaranteed and downtimes are reduced overall. Also ent rework due to defective welding and an essential cost factor.

Claims

1. Procedure for determining a malfunction in the coolant circuit of a system with a coolant supply and a coolant return line and at least one Device with several elements to be cooled, wherein each element to be cooled with the coolant supply and the coolant return line via a branch line is bound, the coolant flow in each branch line measured and a malfunction at a given coolant Deviation from the flow rate is indicated records that the simultaneously measured flow data of each branch line is stored in a computer who compares them, indicating a malfunction when a comparison of the course of the flow measurement a branch of the course of the simultaneous measured flow measurement data of the other branch lines results in a deviation by a predetermined amount.

2. The method according to claim 1, characterized in that the predetermined amount of deviation in the course of the Flow measurement data of a branch line from the course of the Flow measurement data of the other branches of the device by calibrating the coolant flow in each branch depending on the pressure of the cooling means in the coolant inlet - and the respective Branch line is determined and stored in the computer.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the predetermined amount of deviation of the course the flow measurement data of a branch line from the course the flow measurement data of the other branches of the one direction with undisturbed operation of the system by a neural software determined and stored in the computer will, or with microcontrollers that ar with fuzzy logic work.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the flow measurement data in a given time interval can be saved.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that the storage speed the flow measurement data is reduced if none of the Branch lines of the facility a change in through flow measurement data is measured by a predetermined amount.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that with a change in the flow data of a branch line by a predetermined amount of Computer the flow measurement data of this branch line with the flow measurement data of the other measured simultaneously Branch lines of the facility are compared.

7. The method according to claim 6, characterized in that a comparison with the flow measurement data of the others Branch lines when exceeding or falling below a pre given rate of change and / or a limit flow is exceeded or undershot.

8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that a comparison of the flow measurement data of a branch tion over a given period with the flow measurement data of the other branches of the facility follows.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that with the flow rate the gas bubbles can be measured in the coolant flow.

10. Plant with a coolant circuit with a coolant supply and a coolant return line and at least a device with several elements to be cooled, wherein each element to be cooled is connected to the coolant supply and the coolant return line via a branch line and the coolant flow in each branch line is measured with a flow measuring device, characterized in that a computer ( 32 ) is provided which compares the flow measurement data of the flow measuring devices ( 19 to 21 ) measured simultaneously and stored in the computer ( 32 ) and has a data output ( 35 ) which has a fault indicates when a comparison of the course of the flow measurement data of a flow measuring device ( 17 to 21 ) with the course of the simultaneously measured flow measurement data of the other flow measuring devices ( 17 to 21 ) of the device results in a deviation by a predetermined amount.

11. Plant according to claim 10, characterized in that the flow measuring devices ( 17 to 21 ) in the Zweigleitun gene ( 5 to 9 ) between the element to be cooled ( 10 to 14 ) and the coolant return line ( 2 ) are arranged.

12. Plant according to claim 10 or 11, characterized in that that the flow measuring device by an ultrasound flow measuring device or a magnetically inductive Flow measuring device is formed.

13. Plant according to claim 12, characterized in that the ultrasonic flow measuring devices ( 17 to 21 ) for measuring solution of the flow velocity and for measuring the gas bubbles and particles in the coolant flow are formed.

14. Plant according to one of claims 12 or 13, characterized in that in the ultrasonic flow measuring lines ( 17 to 21 ) a temperature measuring device is inte grated.

15. Plant according to one of claims 10 to 14, characterized ge indicates that it is welded by an electric location is formed.

16. Plant according to claim 15, characterized in that the welding system has at least one welding robot ( 15 ) and / or at least one welding transfer line as a direction with the elements to be cooled ( 10 to 14 ).