DE10127112A1 - welding head - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schweißkopf (20) mit einer Zustellwelle (2) und einer über einen Zylinder (7) beweglichen Elektrode. Hierbei ist die Erfassung verschiedener Parameter über einen Drucksensor (9) vorgesehen.The invention relates to a welding head (20) with an infeed shaft (2) and an electrode which can be moved via a cylinder (7). Various parameters are recorded using a pressure sensor (9).

Description

Die Erfindung betrifft einen Schweißkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a welding head according to the preamble of claim 1.

Derartige Schweißköpfe werden in Einrichtungen zum Widerstandsschweißen eingesetzt. Bedingt durch die hohe Taktzahl, mit der Schweißköpfe in derartigen Einrichtungen in der Regel arbeiten, und die hohen Anforderungen an die Qualität der einzelnen Schweißungen ist es wichtig, die fehlerfreie Funktion eines Schweißkopfes zu überwachen. Aus dem Stand der Technik ist im Bereich der Mikroschweißtechnik für die Überwachung eines Schweißkopfes eine Wegmessung mittels Sensor bekannt. Hierdurch kann der Hub- bzw. der Verfahrweg der Elektrode gemessen werden. Aus dem Messwert kann beispielsweise auf den Einsinkweg einer Elektrode geschlossen werden. Nachteilig an einer derartigen Kontrolle ist, dass noch eine Vielzahl weiterer Parameter Einfluss auf die Qualität der Verschweißung haben, die durch die Wegmessung nicht erfasst werden können. Weiterhin ist es bekannt, bei großen Schweißköpfen mit dicken Elektroden im Bereich einer Elektrode einen Drucksensor anzuordnen. Nachteilig hierbei ist, dass der Sensor wegen seiner Nähe zur Schweißstelle hohen Temperaturen ausgesetzt ist und starken mechanischen Belastungen unterliegt, da jede Belastung der Elektrode unmittelbar auf diesen einwirkt. Eine gute Schweißung ist nur dann gewährleistet, wenn auch die Schweißmaschine keine Mängel aufweist. Aus diesem Grund ist es erforderlich, die folgenden Verschleißteile des Schweißkopfes bei jeder Schweißung auf ihre Funktion zu überprüfen.Such welding heads are used in facilities for Resistance welding used. Due to the high Number of cycles with which welding heads in such facilities usually work, and the high demands on the It is important that the quality of each weld to monitor the flawless functioning of a welding head. Out The state of the art is in the field of micro welding technology a distance measurement for monitoring a welding head known by sensor. As a result, the stroke or Travel of the electrode can be measured. From the measured value can, for example, sink an electrode getting closed. A disadvantage of such a control is that a variety of other parameters affect that have the quality of the weld by the Distance measurement cannot be recorded. Furthermore it is known for large welding heads with thick electrodes in the To arrange a pressure sensor in the region of an electrode. The disadvantage here is that the sensor because of its proximity to the The weld is exposed to high temperatures and strong ones is subject to mechanical loads, since each load of the  Electrode acts directly on it. A good Welding is only guaranteed if the Welding machine has no defects. For this reason it required the following wear parts of the Welding head towards its function with each weld check.

• - Die Führungswelle, welche zur Kraftübertragung zwischen dem Kolben des Antriebszylinders und der Elektrode zum Einsatz kommt, muss auf Leichtgängigkeit überwacht werden.- The guide shaft, which is used for power transmission between the Pistons of the drive cylinder and the electrode are used comes, must be monitored for smooth operation.
• - Die Nachsetzfeder ist auf Veränderungen wie Materialerschlaffung oder -bruch zu überwachen.- The extension spring is on changes like Monitor material sag or break.
• - Der Zustellzylinders ist auf Dichtheit und Reibung zu überwachen.- The feed cylinder is tight and friction monitor.
• - Die zuverlässige Klemmung der Elektroden, z. B. insbesondere nach einem Elektrodenwechsel, ist ebenfalls zu überwachen.- The reliable clamping of the electrodes, e.g. B. in particular after changing electrodes, also monitor.

Weiterhin sind Schweißköpfe mit Schweißzangen bekannt, bei denen die beiden beweglichen Schweißzangenelemente, an denen die Elektroden befestigt sind, auf zwei versetzt zueinander verlaufenden Führungen angeordnet sind. Nachteilig an derartigen Schweißzangen ist, dass die Schweißzangenelemente mit unterschiedlichen Momenten auf die Führungen wirken, welche die Momente weitestgehend aufnehmen, da der Abstand zwischen der jeweiligen Elektrode (hier greift die Kraft an) und der jeweiligen Führung unterschiedlich ist. Dies führt zu einer Hemmung des Leichtlaufs der Schweißzangenelemente, der sich negativ auf das optimale Zustellen der Elektroden an die zu schweißenden Teile auswirkt. Eine solche Anordnung der Schweißzangenelemente ist deshalb für die Überwachung von Führungswelle, Nachsetzfeder, Zustellzylinder und Klemmung der Elektroden bzw. des Schweißvorgangs ungeeignet. Welding heads with welding guns are also known at which the two movable welding gun elements on which the electrodes are attached to two offset to each other extending guides are arranged. Disadvantageous such welding guns is that the welding gun elements act on the guides with different moments, which largely take up the moments because the distance between the respective electrodes (here the force acts) and the leadership is different. this leads to an inhibition of the smooth running of the welding gun elements, the negatively affect the optimal delivery of the electrodes to the parts to be welded. Such an arrangement of Welding gun elements is therefore for the monitoring of Guide shaft, extension spring, feed cylinder and clamping the electrodes or the welding process is unsuitable.  

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Mikroschweißtechnik einen Schweißkopf zu entwickeln, der eine Überwachung der Leichtgängigkeit der Führungswelle, der Nachsetzfeder, der Funktion des Zustellzylinders, der Klemmung der Elektroden und somit des Schweißvorgangs mit einfachen Mitteln erlaubt und den Einsatz dieser Überwachung auch an mit einem Schweißkopf bestückten Schweißzangen erlaubt.The invention is based, for Micro welding technology to develop a welding head that is one Monitoring the smooth running of the guide shaft, the Extension spring, the function of the feed cylinder, the Clamp the electrodes and thus the welding process with allowed simple means and the use of this monitoring also on welding guns equipped with a welding head allowed.

Diese Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.This task is based on the characteristics of the Preamble of claim 1 according to the invention characterizing features of claim 1 solved. In the Subclaims are advantageous and expedient Further training specified.

Durch den Einsatz der Kraftmessung zwischen Zylinder und Nachsetzfeder wird beim Widerstandsschweißen mit Mikroschweißtechnik durch eine Überwachung des Druckverlaufes und/oder des maximalem Druckes die Qualität jeder Schweißung kontrolliert. Hierdurch werden hohe Ausschussraten durch beispielsweise bei einer reinen Wegmessung unbemerkt gebliebene Fehler wie z. B. zu langsames Nachsetzen der Nachsetzfeder bzw. unzureichende Klemmung der daran befestigten Elektrode verhindert. Somit ist die Ausbringung einer mit einem derartigen Schweißkopf ausgestatteten Schweißmaschine erheblich verbessert. Der Gewährleistung einer kontinuierlichen Schweißkraft an den Elektroden kommt durch die oft unterschiedlichen Materialbeschaffenheiten der zu schweißenden Bauteile eine besondere Bedeutung zu. Das schnelle Nachsetzen der Elektroden während der Einleitung des Schweißstroms hängt von der Leichtgängigkeit der Führungswelle, der Funktion der Nachsetzfeder, der Funktion des Zustellzylinders und der sicheren Klemmung der Elektroden ab. Mittels des zentral angeordneten Drucksensors können alle genannten Funktionen des Schweißkopfes zu 100% kontrolliert werden. Somit ist eine Kontinuität der Qualität der Schweißungen garantiert und gleichzeitig über das "gut"- Signal der Kraftmessung eine Dokumentation jeder Schweißung für die Qualitätskontrolle möglich. Anders ausgedrückt erfolgt die Kraft- bzw. Druckmessung zwischen einem Druck ausübenden und einem Druck weiterleitenden Bauteil. Unter einem Druck ausübenden Bauteil ist z. B. der Zylinder bzw. dessen Kolben zu verstehen. Zu den Druck weiterleitenden Bauteilen gehört z. B. die Nachsetzfeder. Durch eine derartige Zwischenschaltung des Drucksensors ist es möglich, die Druck ausübenden Bauteile und die Druck weiterleitenden Bauteile zu überwachen, da beide mit dem Drucksensor in Verbindung stehen und auf diesen einwirken. Die Druck weiterleitenden Bauteile wirken praktisch mit einem Gegendruck auf den Sensor ein, der von der auf dem Werkstück aufliegenden Elektrode ausgeht. Somit ist der Sensor zwischen den Druck ausübenden und den Druck weiterleitenden Bauteilen eingespannt bzw. eingeklemmt.By using the force measurement between the cylinder and Extension spring is used for resistance welding Micro welding technology by monitoring the pressure curve and / or the maximum pressure the quality of each weld controlled. This results in high reject rates for example, unnoticed with a pure distance measurement remaining errors such as B. too slow repositioning Extension spring or insufficient clamping of it attached electrode prevented. So the output one equipped with such a welding head Welding machine significantly improved. The guarantee a continuous welding force on the electrodes due to the often different material properties of the components to be welded are of particular importance. The rapid replacement of the electrodes during the introduction of the Welding current depends on the ease of movement Guide shaft, the function of the spring, the function of the feed cylinder and the secure clamping of the electrodes from. By means of the centrally arranged pressure sensor, everyone can The functions of the welding head mentioned are 100% checked become. Thus, there is a continuity in the quality of the  Welds guaranteed and at the same time about the "good" - Force measurement signal a documentation of each weld possible for quality control. Expressed differently the force or pressure measurement takes place between a pressure exercising and a pressure-transmitting component. Under a pressure-exerting component is e.g. B. the cylinder or to understand its piston. To forward the print Components include z. B. the extension spring. By such Interposition of the pressure sensor it is possible to measure the pressure exercising components and the pressure-transmitting components monitor as both are connected to the pressure sensor and act on it. The pressure-transmitting components act practically with a counter pressure on the sensor, the starts from the electrode resting on the workpiece. Thus, the sensor is between the pressure exerting and the Pressure-transmitting components clamped or clamped.

Weiterhin ist die Einwirkung der von der Elektrode ausgehenden Belastungen auf den Sensor durch die Zwischenschaltung der Nachsetzfeder gedämpft. Hierdurch wird der Sensor geschont. Eine Überwachung von Zylinder und Führungswelle ist durch den direkten Kontakt des Sensors zu diesen Bauteilen möglich.Furthermore, the action of the electrode outgoing loads on the sensor by the Intermediation of the extension spring damped. This will the sensor is spared. Monitoring of cylinders and The guide shaft is closed by the direct contact of the sensor these components possible.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, die Messung der Elektrodenkraft direkt an der Elektrode, ohne Abhängigkeit von der Größe, d. h. dem Querschnitt und der Form der Elektrode und/oder der verwendeten Zylindergröße durchzuführen. Bislang war die direkte Messung nur bei großen Elektroden möglich. Im Gegensatz zu bekannten Systemen ist die Kraftmessung direkt. Bei bekannten Systemen für die Mikroschweißtechnik ist eine Kraftmessung nur indirekt über Pneumatikdruck und die Zylindergröße möglich (F = p × A). Da die Elektrodenkraft jedoch ein Verfahrensparameter ist, von dessen Einhaltung primär das Gelingen einer guten Schweißverbindung abhängt, ist die Kenntnis der genauen Elektrodenkraft wichtig und somit maßgeblich für eine gute Schweißung. Die direkte Kraftmessung ermöglicht auch eine Regelung der Elektrodenkraft beim Einsatz von sogenannten Servo-Druckregelventilen. Ein direkter Vergleich zwischen Istwert und Sollwert ist möglich. Damit ist die Voraussetzung für eine Kraftregelung geschaffen.The measures according to the invention make it possible to Measurement of the electrode force directly on the electrode without Depending on the size, d. H. the cross section and the Shape of the electrode and / or the cylinder size used perform. So far, the direct measurement was only for large ones Electrodes possible. In contrast to known systems the force measurement directly. In known systems for the Micro welding technology is a force measurement only indirectly Pneumatic pressure and cylinder size possible (F = p × A). There however, the electrode force is a process parameter of compliance with them is primarily the success of a good one Weld joint depends, is knowledge of the exact  Electrode power is important and therefore essential for a good one Welding. The direct force measurement also enables one Regulation of the electrode force when using so-called Servo pressure regulator valves. A direct comparison between Actual value and setpoint are possible. This is the prerequisite created for force control.

Weiterhin ermöglicht eine derartige Aufnahme der Elektrodenkraft eine 100%ige Dokumentation der Elektrodenkräfte.Such a recording also enables Electrode power a 100% documentation of the Electrode forces.

Unter einem Schweißkopf ist eine Baueinheit zu verstehen, die eine Elektrode und einen auf diese wirkenden Antrieb umfasst. Hierbei kommt vorzugsweise ein Linearantrieb zum Einsatz, welcher die Elektrode auf ein Werkstück zu und von diesem weg bewegt. Gegenüber der am Schweißkopf angeordneten Elektrode ist in der Regel eine zweite feststehende Elektrode angeordnet, auf der das zu schweißende Werkstück beim Schweißvorgang aufliegt. Bei einer Schweißzange handelt es sich um eine Vorrichtung, die wenigstens einen Antrieb aufweist, welcher zwei gegenüberliegende Elektroden aufeinander zu und voneinander weg bewegt. Somit umfasst eine Schweißzange die einzelnen Bauteile von ein oder zwei Schweißköpfen bzw. ist als Schweißkopf zu sehen, der einen gemeinsamen Antrieb für zwei Elektroden aufweist.A welding head is to be understood as a structural unit that comprises an electrode and a drive acting thereon. A linear drive is preferably used here, which moves the electrode towards and away from a workpiece emotional. Opposite the electrode located on the welding head is usually a second fixed electrode arranged on which the workpiece to be welded when Welding process. It is a welding gun is a device that has at least one drive which has two opposite electrodes moving towards and away from each other. Thus, one includes Welding gun the individual components of one or two Welding heads or is to be seen as a welding head, the one has common drive for two electrodes.

Durch die Anordnung der Schweißzangenelemente auf einer gemeinsamen Welle üben die Schweißzangen gleiche Momente auf die Welle aus. Hierdurch wird die Welle gleichmäßig belastet. Durch die Verbindung der Schweißzangenelemente zu einem C- Gestell bzw. zu einer Brücke werden die entgegengesetzten Momente weitestgehend im Gestell bzw. in der Brücke aufgefangen und bewirken kein Verkanten der Schweißzangenelemente auf der Welle, so dass ein optimaler Leichtlauf der Schweißzangenelemente auf der Welle bzw. Führung gewährleistet ist. By arranging the welding gun elements on one The welding tongs exert the same moments on the same shaft the wave out. This places an even load on the shaft. By connecting the welding gun elements to a C- The opposite or become a bridge Most of the moments in the frame or in the bridge caught and cause no tilting of the Welding gun elements on the shaft, so that an optimal Smooth running of the welding gun elements on the shaft or Leadership is guaranteed.  

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Hierbei zeigt:Further details of the invention are shown in the drawing based on a schematically illustrated embodiment described. Here shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schweißkopfes mit Schweißzangenelementen, Fig. 1 is a schematic representation of a welding head with a welding tongs element,

Fig. 2 eine detaillierte Darstellung des in Fig. 1 gezeigten Schweißkopfes, FIG. 2 shows a detailed illustration of the welding head shown in FIG. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch den in Fig. 2 gezeigten Schweißkopf entlang der Schnittlinie III- III, Fig. 3 is a partial section through the insert shown in Fig. 2 welding head along the section line III-III

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Kraftmesseinheit, Fig. 4 is a partially sectioned side view of a force measuring unit,

Fig. 5 die in Fig. 1 dargestellte Zylinderkupplung in Einzeldarstellung und Fig. 5, the cylinder clutch shown in Fig. 1 in individual representation and

Fig. 6 das in Fig. 1 dargestellte Drehteil in Einzeldarstellung. Fig. 6 shows the rotating part shown in Fig. 1 in individual representation.

In Fig. 1 ist ein Schweißkopf 300 schematisch dargestellt. Der Schweißkopf 300 umfasst zwei Schweißzangenelemente 302, welche Elektroden 309 halten, zwei Führungsschlitten 305, ein Führungsmittel 306, das als gemeinsame Welle 307 ausgebildet ist, eine Antriebszylindereinheit 311, eine Nachsetzeinheit 308 mit einer Kraftmesseinrichtung 310 (siehe Fig. 2) und ein Gehäuse 315. Das Gehäuse 315 und die Welle 307 bilden eine Einheit 316, an der die anderen erwähnten Bauteile entlang der Welle 307 verfahrbar sind. In den Fig. 2 und 3 ist der in Fig. 1 gezeigte Schweißkopf 300 detaillierter dargestellt.A welding head 300 is shown schematically in FIG. 1. The welding head 300 comprises two welding gun elements 302 , which hold electrodes 309 , two guide carriages 305 , a guide means 306 , which is designed as a common shaft 307 , a drive cylinder unit 311 , a setting unit 308 with a force measuring device 310 (see FIG. 2) and a housing 315 , The housing 315 and the shaft 307 form a unit 316 , on which the other components mentioned can be moved along the shaft 307 . The welding head 300 shown in FIG. 1 is shown in more detail in FIGS. 2 and 3.

Alle dynamischen bzw. beweglichen Elemente des Schweißkopfes 300 sind auf der als Querwelle 201 ausgebildeten Welle 307 leicht verschiebbar bzw. schwimmend gelagert. Die Querwelle 201 ist mit dem Gehäuse 315 formschlüssig verbunden. Die beiden Querblöcke 202 und 203 bilden ein auf der Querwelle 201 verschiebbares C-förmiges Gestell 204 (siehe insbesondere Fig. 1). Durch den Führungswagen 205 (siehe Fig. 2) ist es zusätzlich mittels des Pneumatikzylinders 312 möglich, nur den Querblock 203 nach rechts zu verschieben. An der Unterseite der Querblöcke 202 und 203 bzw. an einem ersten Schweißzangenelement 303 und einem zweiten Schweißzangenelement 304 ist eine Nachsetzeinheit 308 mit Kraftmessung 310 und Elektrodenhalter 209 bzw. ein Elektrodenhalter 208 angeflanscht. Der Schweißkopf 300 kann je nach Bedarf auch mit zwei Nachsetzeinheiten oder mit zwei Elektrodenhaltern ohne Nachsetzeinheit ausgerüstet werden. Eine Führungswelle 220 der Nachsetzeinrichtung 308 ist durch einen Querbolzen 212 formschlüssig mit dem Schweißzangenelement 302 verbunden und durch einen Zustellzylinder 221 mit einer Kolbenstange 222 in Pfeilrichtung x, x' verschiebbar. Der Querbolzen 212 ist mit zwei Kugellagern 213 ausgerüstet und dient als Verdrehsicherung für die Führungswelle 220. Alle Längenmessungen bzw. Wegmessungen werden am Querbolzen 212 abgenommen, weil dieser durch seinen Formschluss mit der Führungswelle 220 sichere bzw. unverfälschte Daten an das Längenmesssystem bzw. Wegmesssystem liefert. Durch die zusätzliche Kunststoffhülse 217 ist außerdem gewährleistet, dass die Kugelkäfige 218 bzw. 219 der Führungswelle 220 bei jedem Hub der Nachsetzeinheit 308 in ihre Ausgangsstellungen gedrückt werden. Es wird somit ein Blockieren der Nachsetzeinheit 308 durch Verrutschen der Kugelkäfige 218 bzw. 219 verhindert. Die Elektrodenhalter 208, 209 bzw. die kühlbaren Elektrodenhalter 210, 211 sind um 180 Grad um eine Längsachse y schwenkbar. Somit ist ein Widerstandsschweißen auch bei schwer zugänglichen Schweißstellen, durch einfaches Einstellen bzw. Verschwenken der Elektrodenhalter 208, 209 bzw. 210, 211 ermöglicht. Zwischen den Elektroden 309 sind im Betrieb des Schweißkopfes 300 zu verschweißende Schweißteile 301 angeordnet. Durch ein Entfernen des Verbindungsbolzens 214 kann beim Schweißkopf 300 die C-Gestellfunktion aufgehoben werden, das heißt das C-Gestell 204 geteilt werden. Durch das Anbringen eines zweiten Zustellzylinder 216 (gestrichelt dargestellt) können die Querblöcke 202 und 203 bzw. die Führungsschlitten 305 bzw. die Schweißzangenelemente 302 dann unabhängig voneinander betrieben werden.All dynamic or movable elements of the welding head 300 are easily displaceable or floating on the shaft 307 designed as a transverse shaft 201 . The cross shaft 201 is positively connected to the housing 315 . The two transverse blocks 202 and 203 form a C-shaped frame 204 which can be displaced on the transverse shaft 201 (see in particular FIG. 1). By means of the guide carriage 205 (see FIG. 2), it is additionally possible by means of the pneumatic cylinder 312 to shift only the transverse block 203 to the right. On the underside of the transverse blocks 202 and 203 or on a first welding gun element 303 and a second welding gun element 304 , a follow-up unit 308 with force measurement 310 and electrode holder 209 or an electrode holder 208 is flanged on. Depending on requirements, the welding head 300 can also be equipped with two additional units or with two electrode holders without an additional unit. A guide shaft 220 of the adjusting device 308 is positively connected to the welding gun element 302 by means of a cross bolt 212 and can be displaced in the arrow direction x, x 'by an infeed cylinder 221 with a piston rod 222 . The cross pin 212 is equipped with two ball bearings 213 and serves as an anti-rotation device for the guide shaft 220 . All length measurements or path measurements are taken on the cross pin 212 because, by virtue of its positive connection with the guide shaft 220 , this delivers reliable or unadulterated data to the length measuring system or path measuring system. The additional plastic sleeve 217 also ensures that the ball cages 218 and 219 of the guide shaft 220 are pressed into their starting positions with each stroke of the adjusting unit 308 . Blocking of the setting unit 308 by slipping of the ball cages 218 or 219 is thus prevented. The electrode holders 208 , 209 and the coolable electrode holders 210 , 211 can be pivoted through 180 degrees about a longitudinal axis y. Resistance welding is thus possible even in the case of welding points that are difficult to access by simply adjusting or pivoting the electrode holders 208 , 209 or 210 , 211 . Welded parts 301 to be welded are arranged between the electrodes 309 during operation of the welding head 300 . By removing the connecting bolt 214 , the C-frame function can be canceled in the welding head 300 , that is to say the C-frame 204 can be divided. By attaching a second feed cylinder 216 (shown in dashed lines), the transverse blocks 202 and 203 or the guide carriage 305 or the welding gun elements 302 can then be operated independently of one another.

In Fig. 4 ist ein Schweißkopf 20 bzw. eine Kraftmesseinrichtung für einen Schweißkopf dargestellt. Diese besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 1, in dem eine Welle 2 gelagert ist, in der wiederum ein Stößel 14 in einem Kugellager 12 geführt ist und einem Zylinder 7. Ein Kraftmesssensor 9 ist in der Nachsetzfederzustellwelle 2 eingebaut. Das Gehäuse 1 ist so ausgelegt, dass es als Austauschkomponente zum Schweißkopf 20 angeflanscht werden kann. Ein Lager 10 tangiert die Welle 2 mit leichtem Spiel, um die für das Anschlusskabel 8 des Sensors 9 erforderliche Verdrehsicherung der Welle 2 zu garantieren. Der Sensor 9 wird mittels einer Zylinderschraube 100 und einer Zentrierbuchse 101 zwischen Drehteilen 3 und 5 eingespannt und kalibriert. In die Welle 2 ist an einer Unterseite das Kugellager 12 eingepresst, in welchem der Stößel 14 bei Betrieb des Zustellzylinders 7 (es wird jetzt die Nachsetzfeder gedrückt) die Kraft an den Sensor 9 weiterleitet. Das Drehteil 3 ist an der Unterseite ballig, um etwaige Kraftnebenschlüsse zu verhindern. Auf ein am Stößel 14 angeordnetes Drehteil 16 ist eine Feder 17 in der letzten Windung aufgepresst. In das Drehteil 16 ist außerdem ein 0- Ring 15 eingepresst, welcher der Feder 17 einen seitlichen Lageausgleich ermöglicht und andererseits einen schnellen Austausch der Feder 17 garantiert. An einem freien Ende 19 der Feder 17 ist eine nicht dargestellte Elektrode angeordnet. Die Zylinderkupplung 6 (siehe auch Fig. 5) ist in einen Zylinderkolben des Zylinders 7 eingeschraubt und weist einen Bund auf. Der Austausch des Zylinders 7 ist somit sehr einfach. Hierzu werden Befestigungsschrauben 102 am Zylinder 7 gelöst, dieser nach oben gezogen und dann seitlich aus der T-Nut des Drehteils 5 (siehe auch Fig. 6) herausgezogen. Der Sensor 9 ist in die hülsen- bzw. rohrförmige Welle 2 eingeschraubt und mit dieser im Gehäuse 1 in Pfeilrichtung x bzw. x' um einen Hub a verfahrbar. Im Bereich des Anschlusskabels 8 weist die Welle 2 einen Schlitz oder eine Ausnehmung auf. Der Stößel 14 steht über das Drehteil 3 mit dem Sensor 9 bzw. der Welle 2 in Verbindung. Hierdurch wirken alle zwischen Zylinder 7 und Elektrode auftretenden Druckkräfte auf den Sensor 9, wobei die Verbindung zwischen Elektrode und Sensor 9 im Wesentlichen durch den Stößel 14 und die Feder 17 hergestellt ist. In FIG. 4, a weld head 20 and a force-measuring device is shown for a welding head. This essentially consists of a housing 1 in which a shaft 2 is mounted, in which a plunger 14 is guided in a ball bearing 12 and a cylinder 7 . A force measuring sensor 9 is installed in the additional spring delivery shaft 2 . The housing 1 is designed such that it can be flanged to the welding head 20 as an exchange component. A bearing 10 touches the shaft 2 with a slight play in order to guarantee that the shaft 2 is secured against rotation for the connecting cable 8 of the sensor 9 . The sensor 9 is clamped and calibrated between rotating parts 3 and 5 by means of a cap screw 100 and a centering bushing 101 . The ball bearing 12 is pressed into the underside of the shaft 2 , in which the plunger 14 transmits the force to the sensor 9 when the feed cylinder 7 is in operation (the extension spring is now pressed). The rotating part 3 is crowned on the underside to prevent any force shunts. A spring 17 in the last turn is pressed onto a rotating part 16 arranged on the tappet 14 . A 0-ring 15 is also pressed into the rotating part 16 , which enables the spring 17 to compensate laterally and, on the other hand, guarantees a quick exchange of the spring 17 . An electrode, not shown, is arranged at a free end 19 of the spring 17 . The cylinder clutch 6 (see also FIG. 5) is screwed into a cylinder piston of the cylinder 7 and has a collar. The exchange of the cylinder 7 is therefore very simple. For this purpose, fastening screws 102 are loosened on the cylinder 7 , this is pulled upwards and then pulled out laterally from the T-groove of the rotating part 5 (see also FIG. 6). The sensor 9 is screwed into the sleeve-shaped or tubular shaft 2 and can be moved with it in the housing 1 in the direction of the arrow x or x 'by a stroke a. In the area of the connecting cable 8 , the shaft 2 has a slot or a recess. The plunger 14 is connected to the sensor 9 or the shaft 2 via the rotating part 3 . As a result, all pressure forces occurring between the cylinder 7 and the electrode act on the sensor 9 , the connection between the electrode and the sensor 9 being established essentially by the plunger 14 and the spring 17 .

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Gehäuse
casing

22

Welle
wave

33

Drehteil
turned part

44

-
-

55

Drehteil
turned part

66

Zylinderkupplung
cylinder clutch

77

Zustellzylinder
feeding cylinder

77

a Kolbenstange von a piston rod of

77

88th

Anschlusskabel
connection cable

99

Kraftmesssensor
Load Sensor

1010

Lager
camp

1111

-
-

1212

Kugellager
ball-bearing

1313

-
-

1414

Stößel
tappet

1515

O-Ring
O-ring

1616

Drehteil
turned part

1717

Feder
feather

1818

-
-

1919

Ende
The End

2020

Schweißkopf
welding head

100100

Zylinderschraube
cylinder head screw

101101

Zentrierbuchse
centering

102102

Befestigungsschraube
fixing screw

201201

Querwelle
cross shaft

202202

Querblock
cross block

203203

Querblock
cross block

204204

C-Gestell
C-frame

205205

Führungswagen
carriages

206206

-
-

207207

-
-

208208

Elektrodenhalter
electrode holder

209209

Elektrodenhalter
electrode holder

210210

kühlbarer Elektrode
coolable electrode

211211

kühlbarer Elektrodenhalter
coolable electrode holder

212212

Querbolzen
cross bolt

213213

Kugellager
ball-bearing

214214

Bolzen
bolt

215215

-
-

216216

-
-

217217

Kunststoffhülse
Plastic sleeve

218218

Kugelkäfig
ball cage

219219

Kugelkäfig
ball cage

220220

Führungswelle = Guide shaft =

22

221221

Zustellzylinder = Infeed cylinder =

77

222222

Kolbenstange = Piston rod =

77

a
a

300300

Schweißkopf
welding head

301301

Schweißteil
weldment

302302

Schweißzangenelement
Welding gun element

303303

erstes Schweißzangenelement
first welding gun element

304304

zweites Schweißzangenelement
second welding gun element

305305

Führungsschlitten
guide carriage

306306

Führungsmittel
guide means

307307

gemeinsame Welle
common wave

308308

Nachsetzeinheit = Extension unit =

1717

309309

Schweißelektrode
welding electrode

310310

Kraftmesseinrichtung = Force measuring device

99

311311

Antriebszylindereinheit
Power cylinder unit

312312

Antriebszylinder
drive cylinder

313313

Kolbenstange
piston rod

314314

Zylindergehäuse
cylinder housing

315315

Gehäuse
casing

316316

Einheit
unit

Claims (16)

1. Schweißkopf zur Verbindung von Schweißteilen (301) mittels Widerstandsschweißens mit einer Zustellwelle (2, 220) und einer über einen Zylinder (7, 221) beweglichen Elektrode (309), dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (9, 310) zwischen einer Kolbenstange (7a, 222) des Zustellzylinders (7, 221) und einer Feder (17) bzw. Nachsetzeinheit (308) angeordnet ist.1. Welding head for connecting welded parts ( 301 ) by means of resistance welding with an infeed shaft ( 2 , 220 ) and an electrode ( 309 ) movable via a cylinder ( 7 , 221 ), characterized in that a sensor ( 9 , 310 ) between a piston rod ( 7 a, 222 ) of the feed cylinder ( 7 , 221 ) and a spring ( 17 ) or adjusting unit ( 308 ) is arranged. 2. Schweißkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9, 310) als Drucksensor für die Kraftmessung ausgebildet ist.2. Welding head according to claim 1, characterized in that the sensor ( 9 , 310 ) is designed as a pressure sensor for force measurement. 3. Schweißkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9, 310) in einem Gehäuse (1) des Schweißkopfes (20) bzw. in der Nachsetzeinheit (17) angeordnet ist.3. Welding head according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 9 , 310 ) in a housing ( 1 ) of the welding head ( 20 ) or in the repositioning unit ( 17 ) is arranged. 4. Schweißkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) die Welle (2) und den Stößel (14) wenigstens teilweise aufnimmt.4. Welding head according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 1 ) receives the shaft ( 2 ) and the plunger ( 14 ) at least partially. 5. Schweißkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) in der Welle (2) angeordnet ist.5. Welding head according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 9 ) is arranged in the shaft ( 2 ). 6. Schweißkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) fest mit der Welle (2) verbunden ist.6. Welding head according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 9 ) is fixedly connected to the shaft ( 2 ). 7. Schweißkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2) als Nachsetzfederzustellwelle ausgebildet ist. 7. Welding head according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft ( 2 ) is designed as a spring adjustment shaft. 8. Schweißkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) mittels einer Zylinderschraube (100) und einer Zentrierbuchse (101) zwischen Kontaktmittel (3, 5) eingespannt und kalibriert ist.8. Welding head according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 9 ) is clamped and calibrated between contact means ( 3 , 5 ) by means of a cylinder screw ( 100 ) and a centering bushing ( 101 ). 9. Schweißkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel als Drehteile (3, 5) ausgebildet sind.9. Welding head according to one of the preceding claims, characterized in that the contact means are designed as rotating parts ( 3 , 5 ). 10. Schweißkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (7a) des Zylinders (7) über eine C-Führung (6, 5) mit dem Sensor (9) bzw. der Welle (2) gekuppelt ist.10. Welding head according to one of the preceding claims, characterized in that the piston rod ( 7 a) of the cylinder ( 7 ) via a C-guide ( 6 , 5 ) with the sensor ( 9 ) or the shaft ( 2 ) is coupled. 11. Schweißkopf (300) insbesondere nach Anspruch 1 zur Verbindung von Schweißteilen (301) mittels Widerstandsschweißens, wobei Schweißzangenelemente (302, 303, 304) an längsverschiebbaren Führungsschlitten (305) gegeneinander längsverschiebbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung von unterschiedlichen Drehmomenten auf Führungsmittel (306), welche durch die auf die Schweißelektroden (309) wirkenden Kräfte verursacht sind, die Schweißzangenelemente (302, 303, 304) auf einer gemeinsamen Welle (307) gelagert sind.11. Welding head ( 300 ) in particular according to claim 1 for connecting welding parts ( 301 ) by means of resistance welding, welding gun elements ( 302 , 303 , 304 ) being mounted on longitudinally displaceable guide carriages ( 305 ) so as to be longitudinally displaceable relative to one another, characterized in that in order to avoid different torques Guide means ( 306 ), which are caused by the forces acting on the welding electrodes ( 309 ), the welding gun elements ( 302 , 303 , 304 ) are mounted on a common shaft ( 307 ). 12. Schweißkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (307) einen kreisrunden Querschnitt aufweist.12. Welding head according to claim 11, characterized in that the shaft ( 307 ) has a circular cross section. 13. Schweißkopf nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschlitten (305) nahezu kraftfrei gegeneinander auf die Schweißteile (301) zufahrbar sind.13. Welding head according to one of claims 11 to 12, characterized in that the guide carriages ( 305 ) can be moved towards the welding parts ( 301 ) almost without force against one another. 14. Schweißkopf nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einem Schweißzangenelement (302, 303, 304) eine eigene Nachsetzeinheit (308) zugeordnet ist, welche die Schweißelektroden (309) beim Schweißvorgang nachführt.14. Welding head according to one of claims 11 to 13, characterized in that at least one welding gun element ( 302 , 303 , 304 ) is assigned its own additional unit ( 308 ) which tracks the welding electrodes ( 309 ) during the welding process. 15. Schweißkopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachsetzeinheit (308) eine Kraftmesseinrichtung (310) beinhaltet.15. Welding head according to claim 14, characterized in that the setting unit ( 308 ) contains a force measuring device ( 310 ). 16. Schweißkopf nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißzangenelemente (302, 303, 304) schwimmend zueinander gelagert sind, wobei mittels einer Antriebszylindereinheit (311) das erste Schweißzangenelement (303) mittels der Kolbenstange (313) und das zweite Schweißzangenelement (304) mittels des Zylindergehäuses (314) der Antriebszylindereinheit (311) bzw. eines Antriebszylinders (312) bewegbar sind.16. Welding head according to one of claims 11 to 15, characterized in that the welding gun elements ( 302 , 303 , 304 ) are floating to each other, the first welding gun element ( 303 ) by means of the piston rod ( 313 ) and that by means of a drive cylinder unit ( 311 ) second welding gun element ( 304 ) can be moved by means of the cylinder housing ( 314 ) of the drive cylinder unit ( 311 ) or a drive cylinder ( 312 ).