DE8703530U1

DE8703530U1 - Pneumatisch betätigte Schweißzange für die elektrische Widerstands-Punktschweißung

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Publication number: DE8703530U1
Application number: DE8703530U
Authority: DE
Original assignee: Mbs Mechanische Bearbeitungsstaetten 3560 Biedenkopf De GmbH
Current assignee: Mbs Mechanische Bearbeitungsstaetten 3560 Biedenkopf De GmbH
Priority date: 1987-03-10
Filing date: 1987-03-10
Publication date: 1987-07-23

Description

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Am eoohonbero 14 · Tel. Co 64 SO 27 33 D-3560 B I E DE N KOPF / LAHN

03 14 - MBS

ANMELDER

MBS MECHANISCHE BEARBEITUNGSSTÄTTEN GMBH, Gassenfeidstraße 7, D-3560 BIedenkopf-Wal1 au

TITELBEZEICHNUNG

Pneumatisch betätigte Schweißzange für die elektrische Wi derstands-Punktschwe ißung

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine pneumatisch betätigte Schweißzange mit angebautem Transformator für die elektrische Widerstands-Punktschweißung, insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit Industrierobotern, wobei wenigstens eine der beiden Elektroden durch mehrere pneumatische Kolbentriebe gegen die Gegenelektrode bewegbar ist, deren am vorderen Ende zur Schweißelektrode hin zurückgebogener Gegenelektrodenarm mit einem Führungsschienenpaar gegen die Wirkung von Ausgleichsfedern In beiden Richtungen parallel zum Schweißelektrodenschaft am Schweißzangengrundkörper beweglich gelagert ist.

Derartige Schweißzangen sind bereits seit langem allgemein bekannt. Durch offenkundige Vorbenutzung und z.B. auch durch das DE-Gebrauchsmuster 82 03 736.1 ist eine

Ausführungsform bekannt geworden, wobei als Antrieb der Schweißelektrode drei parallel wirkende Kolbentriebe vorgesehen sind, deren Kolbenstangen mit einer einen Schweißelektrodenschaft tragenden Traverse verbunden sind. Mit dieser Anordnung mehrerer kleiner, parallel wirkender Kolbentriebe soll das Volumen der Schweißzange, insbesondere deren Bauhöhe, verringert werden.

Weitere Probleme, die sich bei den Elektrodenbewegungen an der Schweißzange ergeben, lassen sich zwar durch Anordnung mehrerer i<ol bent r i ebe an der Schweißzange beheben, jedoch nicht bei den bisher bekannten Anordnungen der Kolbentriebe.

Eines dieser Probleme ergibt sich daraus, daß die §

gesamte Bewegungsstrecke der Schweißelektrode sowohl \

in der Arbeitsrichtung, als auch in der Gegenrichtung ■

jeweils aus einem Vorhub und meist einer Reihe von f

Arbeitshüben besteht. Der Vorhub bewirkt ein aus- J

reichend weites öffnen der Schweißzange, damit s?e I voluminöse Teile der zu bearbeitenden Werkstücke, z.B. * die Türrahmen an Pkw-Karosserlen, übergreifen kann, um dahinterliegende flache Teile des Werkstückes verschweißen zu können. Beim Vorhub ist also ein großer i

Hub des Schweißelektrodenschaftes bei geringem Kraft- 1

aufwand erforderlich. |

&psgr; Bei den Arbeltshüben wird der Schweißelektrodenschaft | jeweils nur kurz zurückgezogen, um die Schweißzange J von einem Schweißpunkt zum anderen entlang einer Schwelßpunktiinle bewegen zu können. Dabei 1st Jedoch für das Schließen der Schweißzange bis zur Erreichung des erforderlichen Elektrodendruckes eine wesentlich größere Kraft erforderlich, als beim Vorhub. Der unterschiedliche Kraftbedarf zwischen dem Vorhub und den |

Arbeltshüben Ist also das andere Problem, welches bei ^] den bekannten Anordnungen mehrerer Kolbentriebe an f

einer Schweißzange nicht gelöst wird. I

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Darüber hinaus ist noch eine Differenzierung des Kraftbedarfs bei den Arbeitshüben erforderlich, die vom Material und von der Form des Werkstückes abhängig ist und sehr unterschiedlich sein kann. Auch dieser Differenzierung des Kraftbedarfs bei den Arbeitshüben kann bei den Schweißzangen mit mehreren Kolbentrieben in der bekannten Anordnung nicht Rechnung getragen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine pneumatisch betätigte Schweißzange für die elektrische Widerstands-Punktschweißung insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit Industrierobotern zu schaffen, wobei die Schweißelektrode durch mehrere pneumatische Kolbentriebe bewegbar ist und die Mangel der bekanntn Schweißzangen dieser Art beseitigt sind. Insbesondere soll durch entsprechende Anordnung und Gestaltung der Kolbentriebe und durch zusätzliche Mittel den unterschiedlichen Erfordernissen für den Vorhub und den Arbeitshub Rechnung getragen werden. Ferner soll mit geringstmöglichem Aufwand eine Anpassung des Elektrodendruckes beim Arbeltshub an die Jeweiligen werkstückbedingten Erfordernisse möglich se i &eegr;.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Schweißzange mit den Merkmalen gemäß dem Obei— begriff des Anspruchs 1.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine solche Schweißzange die Merkmale gemäß dem kennzeichnenden TeM des Anspruchs 1 aufweist.

Technische Vervol1kommnungen, alternative Lösungsmöglichkeiten und weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Ansprüchen 2 bis 10 hervor.

Die Erfindung wird im Foljenden anhand einer sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematisierter Darstellung: Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schweißzange;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schweißzange gern. Fig.t; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-A gem. Fig. 1; Fig. h eine Draufsicht wie FIg. 2, Jedoch mit einer

anderen Spreizeinrichtung. 15

üie erfindungsgemäße Schweißzange hat einen Schweißzangeng'-undkörper 1, an dem ein Zylinderblock 2 angeordnet ist. In diesem ist ein zentraler Kolbentrieb 3 für den Vorhub des Schweißelektrodenschaftes 4 in dessen Bewegungsrichtung auf der gleichen Arhslinie angeordnet. Der Schweißelektrodenschaft h ist mit der Kolbenstange 3a des zentralen Kolbentriebes 3 durch eine vor dem Zylinderblock 2 querliegende Traverse 5 verbunden, an deren beiden Enden je eine Schubstange 6, 7 angeordnet Ist. Beide Schubstangen sind parallel zur Bewegungsrichtung des Schweiße1ektrodenschaftes 4 beweglich am Schweißzangengrundkörper 1 gelagert.

Die hinteren Enden der Schubstange 6, 7 sind je durch einen Kniehebel 8, 9 mit einem Festpunkt 10, 11 am Schwelßzangengrundkörper 1 verbunden. Dabei liegen die Hebelarme beider Kniehebel 8, 9 in der Ebene der Schubstange 6^ 7.

in dem Zylinderblock 2 sind zu beiden Selten des zentralen Kolbentriebes 3 für den Vorhub der Schweiß-

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elektrode ha je zwei weitere Kolbentriebe 12, 13; 1 if^ 15 für den Arbeitshub der Schweißelektrode ka angeordnet, die jedoch in umgekehrter Richtung expandieren. Deren aus der Rückseite des Zylinderblockes herausragende Kolbenstangen sind durch eine an der Rückseite des Zylinderblockes 2 befindliche plattenförmige Traverse 16 miteinander verbunden. Bei dem Ausführungsbeispiel gem. Fig. 1 und 2 trägt die Traverse an ihrer Außenseite einen in der Ebene der Schubstangen 6, 7 liegenden Keilkörper 17, an dessen Keilflächen die Gelenke 8a, 9a der Kniehebel 8, 9 anliegen. Dieser Keilkörper 17 bildet zusammen mit den Kniehebeln 8, 9 eine Spreizeinrichtung, wodurch die Schubstangen 6, 7 und mit ihr die Schweißelektrode ha bei mehr oder weniger starker Untersetzung des Kolbenhubes und infolgedessen mit großer Kraft als Arbeitshub weiter gegen die Gegenelektrode 18 ;; geschoben werden.

20 Die Gegenelektrode 18 ist in an sich bekannter Weise

\ an einem Gegenelektrodenarm 19 angeordnet, der mit

einem Führungsschienenpaar 20 gegen die Wirkung von

; Ausgleichsfedern 21, 22 parallel zum Schweißelektroden-

&idigr; schaft h beweglich am Schweißzangengrundkorper 1

gelagert und dessen freies Ende gegen die Schweißelektrode *ta zurückgebogen ist.

Bei dem in Fig. h dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die mit der an der Rückseite des Zylinder-

» 30 blockes 2 befindlichen Traverse 16 verbundene Spreizeinrichtung aus einem Doppel-Kniehebe1 123. Dieser ist mit einem seiner Kniegelenke 123a in der Mitte der Traverse 16 und mit dem gegenüberliegenden Kniegelenk 123b auf der Mittelachslinie an einem Festpunkt 124 am SchweIßzangengrundkörper 1 angeordnet.

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Seine Hebelenden 123c, 123d sind paarweise an den Kniegelenken 8a, 9a der Schubstangen-Kniehebel 8, 9 angelenkt.

Es stnd auch noch andere Ausführungen der Spreizeinrichtung möglich, z.B. mit zwei Lenkern, die Je-" wells mit einem Ende auf der Rückseite des Zyllndei— blockes an der Traverse angelenkt sind und mit Ihrem anderen Ende Jeweils an einem Kniegelenk der Schubstangen-^Knlehebel angreifen, wobei diese Verbindungspunkte In einer Zwangsführung beweglich sind.

Ganz gleich, wie die Spreizeinrichtung ausgeführt ist,, ergibt sich folgender Funktionäablauf der Schweiße zange:

Durch Ausfahren des zentralen Kolbentriebes 3 vollzieht der Schweißelektrodenschaft '4 den Vorhub. Dabei werden die mit dem Schwelßelektrodenschaft 4 durch die Traverse 5 verbundenen Schubstangen 6, 7 mitgenommen und die Kniehebel 8,9 an ihren hinteren Enden voi— gestreckt.

Für die darauf folgende Reihe von Arbeitshüben des Schweißelektrodenschaftes 'f werden jeweils die anderen im Zylinderblock 2 angeordneten Kolbentriebe 12, 13, 1^, 15 beaufschlagt. Durch deren Expansion in entgegengesetzter Richtung wird über die sie miteinander vei— bindende Traverse 16 die Spreizeinrichtung CKeilkörper 17 bzw. Doppelkniehebel 123) betätigt, die eine weitere Streckung der Kniehebel 8, 9 an den Schubstangen 6, 7 bewirkt. Die Schubstangen 6, 7 und mit ihnen der Schweißelektrodenschaft k werden mit größerer Kraft gegen die Gegenelektrode 8 gedruckt. Die Rückführung des Elektrodenschaff.es k erfolgt in umgekehi— ter Reihenfolge.

Claims

PATENTI NGENIE
DIpI.-Landw. P. Thielmä'nri

ßuvopean Patent c/Ettotneij

Am Eschent-ero 14 - Tel. CO64613 2733 D-35Q0 B I E DEN KOPF / UAH &Ngr;

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MBS MECHANISCHE BEARBEITUNGSSTÄTTEN GMBH

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Pneumatisch betätigte Schweißzange mit angebautem Transformator für die elektrische Wlderstands-PunktschweiBung, insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit Industrierobotern, wobei wenistens eine der beiden Elektroden durch mehrere pneumatische Kolbentriebe gegen die Gegenelektrode bewegbar ist, deren am vorderen Ende zur Schweißelektrode hin zurückgebogener Elektrodenarm mit einem Führungsschienenpaar gegen die Wirkung von Ausgleichsfedern in beiden Richtungen parallel zum Schweißelektrodenschaft am Schwelßzangengrundkörper beweglich gelagert Ist,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) An dem Schweißzangengrundkörper (1) ist ein Zylinderblock (2) angeordnet, In dem wenigstens ein zentraler Kolbenfrieb (3) für den Vorhub des Schweißelektrodenschaftes (4) in dessen Bewegungsrichtung auf der gleichen Achslinie oder achsparallel angeordnet und mit dem Schweißelektrodenschaft C¹O kraftschlüssig verbunden 1st;

b) der Schweißelektrodenschaft C4) ist mit der Kolbenstange des zentralen Kolbentriebes (3) bzw. der Kolbentriebe für den Vorhub der Scweißelektrode C4a) durch eine vor dem Zylinderblock C2) querliegende Traverse C5) verbunden, deren beide Enden mit je einer Schubstange C6, 7) verbunden sind, wobei beide Schubstangen CB, 7) parallel zur Bewegungsrichtung des Schweißelektrodenschaftes C¹O beweglich am Schweißzangengrundkörper CO gelagert sind;

c) die hinteren Enden der SchubstangenC5, 7) sind durch je einen Kniehebel C8, 9) mit einem Festpunkt C10, 11) am Schwe i ßzangengrundkörper CO verbunden, wobei die Hebelarme beider Kniehebel C8,9) in der Ebene der Schubstange C6, 7) oder annähernd In deren Ebene gegeneirandergerichtet s ind;

d) an dem Schwe i ßzangengrundkörper CO sind wenigstens zwei weitere, auf die Kniehebel C8, 9) der Schubstangen C6, 7) wirkende pneumatische Kolbentriebe C12, 13, 14, 15) für den Arbeitshub der Schweißelektrode C4a) angeordnet.

2. Pneumatisch betätigte Schweißzange nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) Die über die Kniehebel C8, 9) auf die Schubstangen C6, 7) wirkenden Kolbentriebe C12, 13, 14, 15) für den Arbeitshub der Schweißelektrode C4a) sind parallel zum zentralen Kolbentrieb C3) für den Vorhub im Zylinderblock C2) mit umgokÄhrter Arbeltsrichtung angeordnet;

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b) die aus der Rückseite des Zylinderblockes (2) heraustretenden Kolbenstangen der auf die Schubstangen (6, 7) wirkenden Kolbentriebe (12, 13, lh, 15) sind durch eine an der Rückseite des Zylinderblockes (2) befindliche Traverse (16) miteinander verbunden;

&egr;) die Traverse (16) trägt sr> ihrer Außenseite eine mit den Kniehebeln (8, 9) an den Schubstangen (6, 7) kraftschlüssig verbundene Spreizeinrichtung .

3. Pneumatisch betätigte Schweißzange nach den An-Sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die auf der Rückseite des ZyItndei— blockes (2) an einer Traverse (16) angeordnete, kraftschlüssig mit den Kniehebeln (8, 9) der Schubstangen (6, 7) verbundene Spreizeinrichtung ein in der Ebene der Schubstangen liegender Keilkörper (17) ist, an dessen Keilflächen die Gelenke (8a, 9a) der Kniehebel (8, 9) anliegen.

¹K Pneumatisch betätigte Schweißzange nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Rückseite des ZyIinderblockes (2) an einer Traverse (16) angeordnete, kraftschlüssig mit den Kniehebeln (8, 9) der Schubstangen (6, 7) verbundene Spreizeinrichtung eine in der Ebene der Schubstangen-Kniehebel (8, 9) liegender Doppel-Kniehebel (123) ist, der mit einem Kniegelenk an der Traverse (16) und mit dem anderen, gegenüberliegenden Kniegelenk (123b) an einem rückwärtigen Festpunkt (124) am Schweißzangengrundkörper (1) angeordnet ist,

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Wobei seine Hebelenden (123c, 123d) paarweise an den Gelenken (8a, 9a) der Schubstangen-Kniehebel (8, 9) angelenkt sind.

5. Pneumatisch betätigte Schweißzange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn-

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(12, 13, 14, 15) für den Arbeltshub der Schweißelektrode (4a) im Zylinderblock (2) in beliebiger Platzierung parallel zum zentralen Kolbentrieb (3) für den Vorhub angeordnet sind, wobei die an der Rückseite des Zylinderblockes (2) befindliche Traverse (16) als Platte ausgebildet 1st, mit der alle Kolbenstangen der Kolbentriebe (12, 13, 14 15) verbunden sind.

6. Pneumatisch betätigte Schweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekenrzeichnet , daß jeder Schubstange (6, 7) wenigstens ein Kolbentrieb zugeordnet ist, der mit dem Gelenk (8a, bzw. 9a) des Kniehebels (8 bzw. 9) der betreffenden Schubstange (6 bzw. 7) verbunden und im hinteren Bereich des Schweißzangengrundkörpers (1) so angeordnet ist, daß sich die Achsen der betreffenden Schubstange (6, bzw. 7) und des Kolbentriebes in einer Ebene kreuzen und die Expansionsrichtung des Kolbentriebes gegen den Kniehebel (8 bzw.9) gerichtet ist.

7. Pneumatisch betätigte Schweißzange nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolbentrieb (3) für den Vorhub der Schweißelektrode (4a) mehrere auf einer Kolbenstange angeordnete Kolben hat,

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die den ZyI Inderraum In mehrere hIntereInander-1 legende Kammern mit Je einem Druckluftanschluß unterte i1 en.

8. Pneumatisch betätigte Schweißzange nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennze 1 chnet , daß wenigstens ein Teil der Kolbentriebe (12, 13, \k, 15) für den Arbeltshub der Schweißelektrode C^a) Jeweils mehrere auf einer Kolbenstange angeordnete Kolben hat, die den Zylinderraum In mehrere hintereInander 1iegende Kammern mit Je einem Druckluftanschluß unterteilen.

9i Pneumatisch betätigte Schweißzange nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn ze 1 chnet, daß die Ausgleichsfedern am Führungsschienenpaar (20) am Gegenelektrodenarm (19) als regelbare Druckluftfedern ausgebildet sind,

10. Pneumatisch betätigte Schweißzange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilflächen des Keil körpers (17) als Kurven ausgebildet sind.