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Die Erfindung betrifft eine Punktschweißzange mit druck-
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mittelbetätigtem Elektrodenvortrieb zum Schließen der von den beiden
gegeneinandergerichteten Elektroden gebildeten Zangenöffnung. Bei den bisher bekannten
Schweißzangen dieser Art, die in C-Form oder in Scherenform ausgeführt sein können,
ist jeweils nur die eine der beiden Elektroden mittels Vortrieb bewegbar, während
die andere Elektrode feststehend ausgeführt ist.
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Bei der Anwendung derartiger Punktschweißzangen an Schwei -robotern,
Vielpunkt-Schweißanlagen oder mechanischen Punk -schweißanlagen, bei denen die Schweißzangen
maschinell aufgehängt sind und mechanisch in ihre jeweilige Schweiß-/werden position
bewegt, ist es erforderlich, einen selbsttätigen Bewegungsausgleich vorzusehen,
um Unebenheiten am zu schweißenden Werkstück auszugleichen. Diesen notwendigen Selbstausgleich
führt man bisher in der Weise durch, daß man die Zange an Hebeln oder leichtgängigen
Parallelführungen aufhängt und das Zangengewicht durch Federung ausgleicht. Hierbei
ergibt sich jedoch das Problem, daß, insbesondere bei der Anwendung an Robotern,
zusätzliches Gewicht vom Roboter zu transportieren ist und außerdem der Federausgleich
sich unregelmäßig auswirkt, je nach dem, ob die verschwenkbare Zange jeweils in
der Senkrechten oder in der Waagerechten oder'in irgendeiner Zwischenposition arbeiten
muß.
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Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine insbesondere
für den Einsatz an Schweißrobotern, Vielpunkt#Schweißanlagen od. dgl. geeignete
und bestimmte Punktschweißzange zu schaffen, die ohne den erwähnten mechanischen
Selbtausgleich, also mit starrer Verbindung, an einem Roboter od. dgl. angebracht
werden kann, dennoch aber alle vorkommenden Unebenheiten am zu schweißenden Werkstück
einwandfrei und automatisch ausgleicht.
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Hierzu zeichnet sich die Punktschweißzange nach der Erfindung dadurch
aus, daß für jede der beiden Elektroden ein druckmittelbetätigter Vortrieb vorgesehen
ist und beide Elektroden über einen internen Druckausgleich miteinander verkoppelt
sind. Vorzugsweise ist dabei für die beiden Elektroden jeweils eine Kolben/Zylinder-Einhei
vorgesehen, deren die Elektroden bewegende Kolben gleich- oder gegenläufig beaufschlagt
und deren Vorhubkammern an eine gemeinsame Druckmittelzuleitung angeschlossen sind.
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Die Erfindung schafft somit eine Punktschweißzange mit internem Selbstausgleich,
so daß sie mit einer einfachen starren Verbindung, also ohne externen mechanischen
Bewegungsausgleich, an einen Roboter od. dgl. angebracht werden kann, wobei in jeder
Schweißposition jeweils ein einwandfrei gleicher automatischer Ausgleich von
Unebenheiten
am zu schweißenden Werkstück erreicht ist, ohne daß irgendwelche zusätzlichen mechanischen
StoB-oder Zugkräfte auf die Gelenkachsen des 'Roboters od. dgl.
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einwirken.
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Zur Rückbewegung der Elektroden kann in den beiden Zylindern jeweils
eine Rückholfeder angeordnet sein; statt dessen können aber auch die beiden Kolben
jeweils doppeltwirkend ausgebildet und umgekehrt gleich- oder gegenläufig beaufschlagt
sein.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist nachstehend
anhand einer Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Gesamtansicht
einer erfindungsgemäßen Punktschweißzange, Fig. 2 einen Längsschnitt zu Fig. 1 bei
einer ersten Ausführungsform und Fig. 3 - einen Längsschnitt zu Fig. 1 bei einer
zweiten Ausführungsform.
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Eine in der sog. C-Form ausgebildete Punktschweißzange weist eine
Hauptelektrode 1 und eine Gegenelektrode 2 auf. Für jede der beiden Elektroden 1,2
ist ein eigener Druckmittel-Vortrieb, vorzugsweise ein hydraulischer Vortrieb, vorgesehen,
mittels dessen die von den beiden
gegeneinandergerichteten Elektroden
gebildete Zangenöffnung 3 zur Ausführung einer Punkt schweißung an einem zwischen
beiden Elektroden befindlichen Werkstück geschlossen wird.
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Hierzu ist für jede der beiden Elektroden 1,2 eine Kolben/ Zylinder-Einheit
vorgesehen, welche bei der Ausführung nach Fig. 2 für die Elektrode 1 eine Vorhubkammer
4 mit Kolben 5 und für die Elektrode 2 eine Vorhubkammer 6 mit Kolben 7 umfaßt.
Jede der beiden Vorhubkammern 4,6 ist mit einer oeffnung 8 bzw. 9 an eine gemeinsame
Druckmittel-Zuleitung angeschlossen, so daß beide Kolben 5,7 bei Zufluß von Druckmittel
in die Vorhubkammern 4,6 gleichzeitig und gleichmäßig mit Druck beaufschlagt werden.
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Bei der hier im Ausführungsbeispiel dargestellten C-Zangenform ist
die Anordnung der Kolben 5,7 und der Vorhubkammern 4,6 so getroffen, daß eine gegenläufige
Bewegung der Kolben erfolgt, d. h. die die Elektroden 1,2 tragenden Kolbenstangen
10,11 führen die durch die eingezeichneten Pfeile angedeutete gegenläufige Bewegung
zum Vortrieb der beiden Elektroden 1,2 und damit zum Schließen der Zangenöffnung
3 aus. Trifft nun eine der beiden Elektroden infolge einer Unebenheit am zu schweißenden
Werkstück früher auf dieses auf als die andere Elektrode, so bleibt sie stehen,
während die andere
Elektrode sich allein weiterbewegt, bis der vorgesehene
Schweißdruck aufgebaut ist. Infolge des internen Druckausgleichs kann also im Extremfall
jede der beiden Elektroden den gesamten Weg zum Schließen der Zangenöffnung 3 allein
ausführen, während die andere Elektrode keine Bewegung ausführt, um den Schweißdruck
aufzubauen.
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Innerhalb der in ihrer Weite vorgegebenen Zangenöffnung 3 kann somit
an jeder Stelle der Schließ- bzw. Schweißdruck zwischen den beiden Elektroden 1,2
erreicht werden, so daß sich die in diesem Bereich liegenden Unebenheiten am Werkstück
automatisch ausgleichen lassen.
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Die Rückbewegung der Elektroden 1,2 erfolgt bei der Ausführung gemäß
Fig. 2 durch Rückholfedern 1?,13, die bei der Vortriebsbewegung der Kolben# 5,7
gespannt werden und nach Entlastung der Vorhubkammern 4,6 vom Druck des Druckmediums
diese wieder in ihre Ausgangsstellung zurückdrücken.
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Entsprechend der Ausführung nach Fig. 3 kann die RUckbewegung der
Elektroden 1,2 aber auch dadurch erfolgen, daß die Kolben 5,7 doppeltwirkend ausgebildet
sind und durch Zuleitung von Druckmittel in eine Rückhubkammer 14 bzw. 16 entgegengesetzt
zu der wiederum durch Pfeile angedeuteten Vortriebsrichtung mit Druckmittel beaufschlagt
werden Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die oeffnungen 8 bzw. 9 für die
Zuleitung von Druckmittel
in die Vorhubkammern 4 bzw. 6 und oeffnungen
18 bzw. 19 für die Zuleitung von Druckmittel in die Rückhubkammern jeweils über
Kreuz an eine gemeinsame Druckmittelzuleitung angeschlossen sind und wechselweise
beaufschlagt bzw. entlastet werden.
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Sowohl bei der Ausführung nach Fig. 2 wie auch bei der Au -führung
nach Fig. 3 ist zweckmäßig eine Kühlung der die Elektroden 1,2 tragenden Kolbenstangen
10,11 mittels Kühl wasser vorgesehen, wobei der jeweilige Kühlwassereintritt mit
20 bzw. 21 und der jeweilige Kühlwasseraustritt mit 22 bzw. 23 bezeichnet ist.
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Durch den für beide Elektroden 1 2 erfindungsgemäß vorgesehenen Druckmittel-Vortrieb
mit internem Druckausgleich läßt sich die Schweißzange im ganzen, wie in Fig, 1
bi angeduetet, mit einer einfachen starren Verbindung an einem Schweißroboter oder
auch an einer mechanischen Ein- oder Vielpunkt-Schweißanlage anbringen.
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Statt der in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestalten und
vorstehend beschriebenen Punktschweißzange in C-Form kann selbstverständlich auch
eine Scherenform der Schweißzange vorgesehen sein, bei der die beiden Elektroden
1,2 über ein gemeinsames Gelenk miteinander verbunden sind. In diesem Fall wäre
dann die Ausbildung der jeweiligen Kolben/Zylinder-Einheiten so zu treffen,
daß
keine gegenläufige, sondern eine gleichläufige bzw. gleichsinnige Beaufschlagung
für den Vortrieb und gegebenenfalls auch für die Druckmittel-Rückholung stattfindet.
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L e e r s e i t e