DE2642040C3 - Maschine zum automatischen Widerstandsschweißen von elektrische Kontakte bildenden Metallplättchen auf vorbestimmte Stellen eines Trägerbandes - Google Patents

Description

gelagert Hierdurch ergibt sich ein Schwenkbereich des Tisches von max. ί80°. Der Schweißvorrichtung wird ein Trägerband 5 in Pfeilrichtung zugeführt, das von einer Haspel 6 abgespult wird und ein Kontaktmaterial 7 von einer Haspel 8 im wesentlichen parallel zum Trägerband auf die Trommel 9 und nach Aufschweißen der einzelnen Kontaktstücke auf dem Trägerband werden die fertigen mit Kontakten an bestimmten Stellen versehenen Träger auf einer Haspel 10 durch Drehen derselben in Pfeilrichtung aufgewickelt Im Tisch 2 ist — als Einzelheit nicht dargestellt — eine Vorrichtung für den Vorschub des Trägers, z. B. ein Schrittschaltwerk, ein Maltesergetriebe o. ä, enthalten. Hierdurch wird der Vorschub sowohl des Trägerbandes als auch der Trommel und des Kontaktwerkstoffes zwangsweise um eine gleiche Schrittlänge gesteuert, wie später noch im einzelnen erläutert

In Fig.2 ist die Schweißvorrichtung vergrößert dargestellt und sind mit Pfeilen die Bewegungsrichtungen der jeweiligen Teile angedeutet Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Trommel 9 ist auf einer horizontal angeordneten Welle 10 fliegend angeordnet und diese ist ihrerseits in Präzisionslagern U der Schweißvorrichtung 1 gelagert Mit 12 ist eine Bohrung bezeichnet, in die ein Zentrierstift eingreift Das Trägerband 5 liegt unterhalb der Schweißtrommel 9 und tangential hierzu (vergl. F i g. 1). Die Schweißtrommel enthält Aufnahmebuchsen 13 für abgeschnittene Kontaktstücke 14.

Die Aufnahmebuchsen 13 sind zum TrommeKnnern hin mit einem sich erweiternden Konus oder Zylinder 15 versehen. Unterhalb der Trommel und unterhalb des Trägerbandes 5 ist im Tisch die untere Schweißelektrode 16 angeordnet, die vertikal hin- und herbeweglich ist von einer eigenen Antriebsvorrichtung 17, und im Innern der Trommel 9 die obere Schweißelektrode 18 mit der unteren Elektrode 16 fluchtend vertikal übereinander. Auf der gleichen senkrechten Achse ist der Gegenhalter 19 für das Werkzeug 20 der Stanze angeordnet Sowohl für die obere Schweißelektrode 18 der Widerstandsschweißmaschine als auch für den Gegenhalter 19 sind eigene Antriebsvorrichtungen 21 und 22 vorhanden. Diese müssen ebenfalls zwangsgesteuert angetrieben sein. Das gleiche gilt auch für die Stanze und den Antrieb 17 der unteren Schweißelektrode 16. Der Antrieb für Teil 18 und 19 ist gegenläufig, d. h. wenn sich die obere Schweißelektrode nach unten bewegt, bewegt sich der Gegenhalter 19 nach oben. Mit der S'.anze ist noch ein Prägewerkzeug 23 in einer Einheit antriebsmäßig verbunden. Hier kann der Antrieb in gleicher Weise wie bei den anderen Antriebsvorrichtungen erfolgen. Dies gilt auch für die Vorschubeinrichtung 24 des Kontaktmaterials 7, das in Fig.2 in vorteilhafter Abwandlung von Fig. t um 90° geschwenkt zugeführt wird. Wie ersichtlich, ist der Trennstempel 20 der Stanze oberhalb der Trommel angeordnet

Wie aus F i g. 2 ferner ersichtlich, weist die Schweißtrommel 9 zum Ausgleich von bei längerer Betriebsdauer eventuell auftretendem Spiel eine Ausgleichskupplung, bestehend aus einer Scheibe 25 und einem Gegenstück 26, welches mit der Trommel bevorzugt einstückig ausgebildet ist, auf. Die Scheibenkupplung gleicht das evtl. auftretende Spiel dadurch aus, daß die zwischen den Scheiben 25, 26 angeordneten, am Umfang verteilten Druckfedern 27 die Trommel 9 gegen einen Ansatz aer Welle 10 drücken (in Achsrichtung der Welle). Für die Justierung der Trommel sorgt ein nicht dargestellter Zentrierbolzen, der in die Bohrung 12 eingreift Das Band 5 wird bei seinem Transport von und zur Schweißstation jeweils von dem in die Ausnehmungen 28 eingreifenden Mitnehmerstift 29 geführt

Wie der Fig.3 zu entnehmen, ist während des Schweißens die obere Elektrode 18 der Widerstandsschweißvorrichtung abgesenkt in den Konus der Aufnahmebuchse 13 in der Trommel 9. Bei ihrer

to Abwärtsbewegung drückt die obere Elektrode 18 das abgeschnittene Kontaktplättchen 14 aus der Aufnahmebuchse heraus, bis es auf dem Trägerband 5 auf der der Gegenelektrode 16 abgekehrten Seite aufliegt und so angeschweißt wird.

Aus F i g. 3 ist ferner ersichtlich (angedeutet durch die Mittellinien), daß der Abstand der einzelnen Aufnahmebuchsen 13 auf dem Umfang der Trommel 9 untereinander gleich ist Hieraus ergibt sich die gleiche Länge der einzelnen Schritte.

Aus Fig.4 ist ersichtlich, wie das Trägerband einerseits der Trommel 9 der Schweißvorrichtung zugeführt wird (in Pfeilrichtung) und nach dem Anschweißen der Kontaktplättchen 14 in der gleichen Richtung wieder aufgespult wird auf die Haspel 10 (vergl. Fig. 1). Der Transport unter der Trommel 9 hindurch erfolgt durch die Vorschubeinheit im Tisch 2, wobei die Zähne oder Stifte des Schrittschaltwerkes in eine Transportperforation 28 eingreifen.

In F i g. 4 sind ferner durch Mittelpunkte angedeutet

jo die weiteren Aufnahmebuchsen 13, in ihrem axialen Abstand zur Stirnseite der Trommel 9 ersichtlich. Alle Mittelpunkte liegen auf einer Linie, die zur Stirnseite parallel ist, d. h. sie haben den gleichen Abstand hierzu. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Kontaktplättchen

J5 14 immer mit gleichem Abstand zu den Längskanten des Trägerbandes 5 aufgeschweißt werden. Mit strichpunktierten Linien wird ferner ein breiteres Trägerband und eine zweite Reihe von Aufnahmebuchsen 13' mit Mittelpunkten auf einer Linie parallel zur Stirnseite der Trommel 9 angedeutet Hierdurch ist es möglich, mehrere Kontakte auf einem Trägerband 5 nebeneinander aufzubringen. Selbstverständlich muß in diesem Falle eine zweite Schweißeinrichtung mit Elektroden und Hilfseinrichtungen vorhanden sein.

In F i g. 5 ist dargestellt, wie ein Mitnehmerstift 29 in die Transportperforation 28 des Trägerbandes 5 eingreift. Die Fig.5 zeigt die Schweißstellung der Maschine mit deutlich sichtbarer Schweißwarze zwischen Kontaktplättchen 14 und Trägerband 5. Die Lage der Schweißwarze ist dabei ersichtlich genau zentrisch zum Kontaktplättchen in der Mittelachse der miteinander fluchtenden Elektroden 18 und 16 der Widerstandsschweißvorrichtung.
In F i g. 6 ist ersichtlich, wie das Band oder der Stab aus Kontaktmaterial 7 der Stanzvorrichtung mit Trennstempel 20 zugeführt wird, nämlich vorzugsweise horizontal, während der Stempel vertikal beweglich ist, ebenso wie der Gegenhalter 19. Wie die Stanzvorrichtung arbeitet, wird besonders deutlich durch einen Vergleich der Fig.6 und 7. Beim Niedergehen des Trennstempels 20 schneidet dieser von dem Band oder stabförmigen Kontaktwerkstoff gegenüber der Schneidkante 30 ein Stück des Kontaktmittels ab und preßt dieses in die Aufnahmebuchse 14 ein (vergl. auch

Draufsicht auf die Buchse in F i g. 4).

Der F i g. 7 ist ferner deutlich zu entnehmen, wie der Prägestempel 23 eine Schweißwarze 31 aus einem Steg 32 herstellt, welcher auf der in der Zeichnung

obenliegenden Seite des Kontaktmaterials mittig hervorsteht. Der Prägestempel 23 weist eine solche Breite auf, daß er, wie besonders aus F i g. 8 zu entnehmen ist, eine solche Schweißwarze 31 auf dem Kontaktplättchen stehenläßt, daß diese genau in der Mitte und mit gleichem Abstand vom Rand des einzelnen Kontaktplättchens 14 stehenbleibt. Mit 23' ist daher in F i g. 8 die Fläche bezeichnet, welche von dem Prägestempel 23 auf der Oberseite des Kontaktbandes 7 abgedrückt wird. Durch die gleiche Schrittlänge der Vorschubeinrichtung 24 ergibt sich immer der gleiche Abstand der Schweißwarze 31 auf dem Band 7 beim Prägen der einzelnen Warzen 31. Die Schweißwarzen selbst haben den Vorteil, daß sie den Schweißstrom besser führen, leiten und verteilen.

In F i g. 9 ist das fertige Kontaktstück in Form eines Plättchens 14 ersichtlich, wie es in die Trommel 9, hier Buchse 13, eingesetzt und dann in umgekehrter Lage auf dem Band 5 aufgeschweißt wird.

Arbeitsweise:

Die Kontaktschweißmaschine arbeitet nach dem an sich bekannten Widerstandsschweißverfahren, auch Punktschweißen genannt, und hat zum Ausgang einerseits ein metallisches Trägerband 5, z. B. aus federndem und/oder magnetischem Material. Wird das Trägerband von der Haspel 6 abgespult, von der im Tisch 2 eingebauten Vorschubeinrichtung, wie Schrittschaltwerk, so bewegt sich die Haspel 8 ebenfalls und fördert das Kontaktband oder den Kontaktdraht um eine Kontaktstücklänge in die Stanze 20 hinein. Dabei dreht sich die Trommel 9 um einen solchen Winkel, wie er dem Abstand der Mitten zweier Aufnahmebuchsen 13 entspricht (F i g. 3). Zunächst wird von dem band- oder stabförmigen Kontaktmaterial 7 ein Plättchen 14 auf der Oberseite vorgeprägt vom Prägestempel 23 zwecks Anformung einer Schweißwarze 31 und danach in der Stanze mittels des Trennstempels 20 ein Plättchen abgetrennt und in die Buchse 13 eingepreßt. Bei weiterer Drehung der Trommel 9 im Gegenuhrzeigersinn in F i g. 1 wird die der Stanze gegenüberliegende Schweißstation (F i g. 2) erreicht, in der das Plättchen 14 bereits in der aufzuschweißenden Lage, d.h. mit der Schweißwarze 31, nach unten über dem Trägerband S zu liegen kommt. Hat die Trommel schrittweise die Schweißstation erreicht, so bewegt sich einerseits von unten die Gegenelektrode 16 bis zur Anlage an das Band 5 und andererseits von oben die obere Schweißelektrode 18 in die Buchse 13 hinein bis zur Anlage an das Plättchen 14 und schiebt es aus der Aufnahmeöffnung in die Schweißposition (F i g. 5). Dies geschieht mit Hilfe der Antriebe 17 und 21.

Gleichzeitig wird der Gegenhalter 19 von seinem Antrieb 22 nach oben in die gegenüberliegende Aufnahmebuchse 13 bewegt, bis er zur Anlage an das Band 7 kommt (Fig.6), von wo er dann wieder gleichzeitig mit dem Trennstempel 20 der Stanze nach unten bewegt wird in die in F i g. 7 gezeigte Stellung. Dieses (untere) Aufschweißen und gleichzeitige (obere)

to Stanzen (und Prägen) erfolgt in der Trommel 9 mit solcher Geschwindigkeit, daß etwa 600 Aufschweißungen pro Minute erfolgen. Die Arbeitstaktfolge kann bis an die Grenze der möglichen Schweißfrequenz mit der erfindungsgemäßen Maschine gesteigert werden. Die Präzision der Aufschweißung der Kontaktplättchen auf dem Trägerband ist deshalb so groß, weii im Zeitpunkt des Stillstandes von Trommel und Band beide bei 12 und 28 gegeneinander verriegelt sind. Weiter dienen hierzu die in der Beschreibung erwähnten Maßnahmen, um immer gleichmäßige Abstände der aufgeschweißten Kontaktplättchen sowohl untereinander als auch gegenüber dem Band zu gewährleisten.

Durch die vorgesehene Ausgleichskupplung und Sicherungsmaßnahmen für den Ausgleich des Lager spiels wird diese Lagegenauigkeit weiterhin verbessert und über längere Dauer gesichert

Mit erfindungsgemäßen Maschinen wird weiterhin erreicht, daß man Kontaktstücke entweder aus einem Band oder aus einem Stab in beliebiger Form ab- oder heraustrennen kann. Außerdem kann deren Lage auf dem Trägerband geändert werden, z. B. durch Schwenken des Tisches 2 um seine Schwenkachse 4. Ebenfalls können bei entsprechender Ausgestaltung zwei oder mehrere Kontakte auf einem Trägerband aufgeschweißt werden. Dadurch, daß die Trommel einen relativ kleinen Durchmesser aufweisen kann gegenüber bekannten Drehtischanordnungen und Schweißelektrode und Gegenhalter innerhalb derselben gelagert sind, ergeben sich geringe Wege, die einer Erhöhung der

Arbeitsgeschwindigkeit förderlich sind.

Wenn eine Schweißwarze angeprägt wird, ergibt sich eine gute und schnelle Übertragung des Schweißstromes, ohne etwaige Edelmetall-Kontaktschichten zu beeinträchtigen. Mit Vorteil können solche Kontakte als Schaltkontakte in Relais, wie Reed-Relais, eingesetzt werden. Das Anprägen der Schweißwarze muß nicht in der gleichen Vorrichtung geschehen wie bei der Stanze gemäß Ausführungsbeispiel.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Maschine zum automatischen Widerstandsschweißen von elektrische Kontakte bildenden Metallplättchen auf vorbestimmte Stellen eines Trägerbandes mit einer Vorrichtung zur Zufuhr der einzelnen Metallplättchen zu einer Schweißstelle, mit einer Vorschubeinrichtung zur schrittweisen Zufuhr eines Trägerbandes zur Schweißstelle und mit zwei zusammenwirkenden Schweißelektroden und einem Trennstempel zum Abtrennen des Metallplättchen von einem Band oder Stab, gekennzeichnet durch eine schrittweise um eine Drehachse bewegbare Trommel (9), an deren Umfang mehrere durchgehende Aufnahmeöffnungen (13) für die Metallplättchen und in deren Innerem ein Gegenhalter (19) für den außerhalb der Trommel angeordneten Trennstempel (20) sowie eine der Schweißelektroden (18), deren Gegenelektrode (16) außerhalb der Trommel unter dem Trägerband (5) an der Schweißstelle angebracht ist, angeordnet sind und durch eine Betätigungsvorrichtung derart, daß beim Stillstand der Trommel jeweils ein Metallplättchen vom Trennstempel nach dem Abtrennen in die Aufnahmeöffnung eingesetzt wird und von der in der Trommel angeordneten Schweißelektrode ein Metallplättchen aus der Aufnahmeöffnung in Schweißposition geschoben wird.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeöffnungen (13) zum Trommelinneren hin konisch oder zylindrisch erweitert sind.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Prägestempel (23) für eine Schweißwarze (31) aufweist, der, in Zufuhrrichtung des Bandes oder Stabes aus Kontaktwerkstoff gesehen, vor dem Trennstempel (20) angeordnet ist.

4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der band- oder stabförmige Kontaktwerkstoff (V) tangential dem Umfang der Trommel (9) zuführbar ist.

5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des band- oder stabförmigen Kontaktwerkstoffes (7) und des Trägerbandes (5) in zueinander parallelen Ebenen erfolgt.

6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des band- oder stabförmigen Kontaktwerkstoffes (7) horizontal erfolgt.

7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennstempel (20) oberhalb der Trommel (9) und die Gegenelektrode (16) unterhalb der Trommel miteinander fluchtend angeordnet sind.

8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel eine Bohrung (13) für einen Zentrierbolzen zur Justierung oder Nachjustierung der Trommel beim Stillstand aufweist.

9. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung für den Träger (5) um die Längsachse der Schweißelektroden (16, 18) drehbar ist.

Die Erfindung betrifft eine Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine bekannte Schweißeinrichtung zur fortlaufenden Herstellung elektrischer Kontakte (DE-AS 22 50 461) arbeitet in der Weise, daß Kontaktstücke von drahtodei' bandförmigem Kontaktmaterial abgeschnitten und in vorbestimmter Lage flach an aus Blech oder Draht bestehende Kontaktträger geschweißt werden künnen. Die abgeschnittenen Kontaktstücke durchlaufen eine ίο Kontaktstückführung, die sich von der Abschneidvorrichtung bis zur Schweißstelle erstreckt, mit einem Vorschub- und einem Rückzughub unterschiedlicher Länge. Die Kontaktstückführung führt in einem spitzen Winkel zur Schweißstelle. Dabei schiebt der von einem Klemmbackenpaar gehaltene Draht das vorher abgeschnittene Kontaktstück vor sich her, bis dasselbe in einer vorbestimmten Lage auf dem Kontaktträger liegt.

Abgesehen von dem für unterschiedliche Hübe notwendigen komplizierten Vorschubmechanismus ist 2n eine verhältnismäßig lange Kontaktstückführung nachteilig.

Außerdem ist die maximal erreichbare Arbeitsgeschwindigkeit relativ gering.

Bei einer Schweißvorrichtung nach dem Stand der Technik liegt die Arbeitsgeschwindigkeit im Bereich von 100 bis 130 Schweißungen pro Minute (vergl. Prospekt der Firma Schlauer N r. 3M 11.74).

Aus der US-PS 27 33 326 und aus der US-PS 24 77 894 sind nur einzelne Merkmale, wie die jo Verwendung einer Trommel bzw. die Anwendung von Schweißwarzen, bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine nach dem

Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei der mit

baulich einfachen Mitteln eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit und eine genaue Einhaltung der Lage des

Metallplättchen auf dem Trägerband erreicht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Kombination der im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale.

4ü Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteran&prüchen zu entnehmen.

In den Zeichnungen sind Ausfübrungsbeispiele der Erfindung rein schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die SchweiQvorrichtung entlang ihrer senkrechten Mittelachse in F i g. 1,

Fig.3 die Schweißvorrichtung während des Punktschweißens mit der Aufnahmebuchse im Schnitt,

F i g. 4 die Schweißvorrichtung in Draufsicht mit darunter laufendem Trägerband,

Fig.5 die Schweißstation in Seitenansicht mit Trägerband und Trommel, teilweise im Vertikalschnitt, Fig.6 einen Vertikalschnitt durch die Stanz- und Prägestation beim Abtrennen des Kontaktstückes,

Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch die Stanz- und Prägestation beim Prägen der Schweißwarze und Einsetzen des abgetrennten Kontaktstückes in die Aufnahmebuchse,
M> F i g. 8 das Kontaktband mit geprägten Endstücken,

Fig.9 ein einzelnes Kontaktstück vor dem Aufschweißen.

Wie insbesondere F i g. 1 zu entnehmen ist, besteht die erfindungsgemäße Kontaktschweißmaschine aus b5 einer Schweißvorrichtung 1, die auf einem Tisch 2 und dieser wieder auf einem Maschinenständer 3 angeordnet ist. Der Tisch 2 ist um die senkrechte Mittelachse der Schweißvorrichtung 1 drehbar auf einem Zapfen 4