DE8910642U1 - Bolzenanschweißvorrichtung - Google Patents

Description

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DiPL-iNG. CONRAD KÖCHLPN,G ·

DiPLiNG. CONRAD-JOACHIM KÖCHLING

Anm.: OBO Bettermann OHG Beyer StraBe 135,5800 Hagen Hüingser Ring 52

Huf (02331) 811M + 85033 Telegramme: PatentfcOcnüng Hagan

Konten:Comment»*ag.Ha₉W D- 5750 Menden 2

(BLZ 46040042)3515095

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VNR: UL.5JL-5JL

Ud. Nr 98.18/8.9

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Die Erfindung betrifft «in,- ^olzenanschweißvorrichtung, insbesondere Bolzenschweißpistole, für Hubzündungsschweißverfahrfin und ähnliche Verfahren, bei denen der Bolzen zwecks Zündung eines Pilotlichtbogens vom Werkstück abgehoben wird, mit einem Gerätegehäuse, einem im Gerät axial verschieblich geführten, an eine Schweißstromquelle anschließbaren Bolzenhalter, einem den Bolzenhalter zum Werkstück hin verstellenden ersten Stellorgan und einem das zwecks Zündung des Pilotlichtbogens erforderliche Zurückziehen des Bolzenhalters bewirkenden zweiten motorischen Stellorgans in Form eines Elektromagneten.

Gattungsähnliche ßolzenanschweißvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 30 32 829 Al bekannt. Zum Stand der Technik wird ferner auf die DE 36 31 598 Al verwiesen.

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Bei den erstgenannten, gattungsgemäßen Bolzenanschweißvorrichtungen wird als erstes Stellorgan, beispielsweise eine Schraubenfeder verwendet, deren Einsatz insofern problematisch ist als bei unterschiedlichen Werkstückabständen und/oder Bolzenabmessungen in axialer Richtung gesehen, sich unterschiedliche Krafteinwirkungen der Feder ergeben, die aus der Federkonstanten resultieren.

Als zweite Stellorgane werden Elektromagneten einge-

nach

setzt, die ihrem Wesen'Zweipunktsteilglieder sind.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bolzenanschweißvorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, die hinsichtlich ihres Aufbaus vereinfacht und hinsichtlich ihrer Funktion verbessert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß beide Stellorgane durch einen einzigen gehäusefest gehalterten Gleichstrom-Regelmagneten gebildet
sind, dessen Anker fest mit dem Bolzenhalter gekoppelt ist, daß insbesondere der Hegelmagnet mit einer

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gehäusefest installierten Wegmeßvorrichtung verbunden ist, mittels derer der Stellweg des Ankers relativ zum Magneten erfaßbar ist und daß insbesondere eine elektrische Steuerung geräteseitig installiert ist, in diü der von der Wegmeßvorrichtung erfaßte Istwert einlesbar ist, die diesen mit einem vorgegebenen Sollwert bzw. eine Folge von Sollwerten vergleicht und an den Regelmagneten Stellwerte zum Abgleich von Soll- und Istwert überträgt.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, daß die Wegmeßvorrichtung ein induktiver Wegaufnehmer ist.

Desweiteren ist bevorzugt, daß der Bolzenhalter den Anker des Regelmagneten bildet.

Durch den Einsatz eines Gleichstromregelmagneten wird erreicht, daß anstelle der bisher notwendigen zwei Stellorgane lediglich ein einziges Stellorgan eingesetzt werden kann.

Solche Regelmagnete sind ihrem Wesen nach keine Zweipunktstellglieder, sondern sie sind elektromagnetische Gleichstrom-Betätigungsmagnete, insbesondere Hubmagnete,

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die als Stellglieder oder Teile von Stellgliedern in Steuerketten und Regelkreisen eingesetzt worden können. Sie unterscheiden sich von den üblichen Betätigungsmagneten, die Zweipunktstellglieder darstellen, in ihrem kontinuierlichen analogen Weg-Stromverhalten in Verbindung mit ihrer Gegen last bzw. in ihrem besonders definierten Kraft-Stromverhalten.

Durch den Einsatz dieser Gleicfrstromregelmagneten ist es möglich, den Bolzenhalter mittelbar oder unmittelbar allein durch eine entsprechende Erregung de"< Magneten in die gewünschte Arbeitslage definiert zu verstellen. Beispielsweise ist es möglich, den Bolzenhalter in eine Grundstellung zu überführen, in welcher ein Bolzen zugeführt wird. Desweiteren kann der Bolzenhalter aus der Grundstellung in eine erste Arbeitsposition überführt werden, in welcher der eingesetzte Bolzen auf Anlage an das Werkstück gehalten wird, an welches der Bolzen angeschweißt werden soll.

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Schließlich ist auch der Arbeitszyklus für Hubzündungsschweißverfahren mit solchen Gleichstromregel magneten durchzuführen, bei welchen der Bolzen mit dem Bolzenhalter zunächst an das Werkstück herangeführt, dann unter Einschaltung des Schweißstromes um ein bis zwei Millimeter abgehoben wird, so daß ein Pilotlirhtbogen erzeugt wird und nachfolgend der Bolzen in das so erzeugte Schweißbad des Werkstückes abgesenkt wird.

Um automatische Schweißabläufe mit diesen Gleichstromregelmagneten durchführen zu können, ist der Regelmagnet mit einer Wegmeßvorrichtung und einer elektrischen Steuerung verbunden. Mittels der Wegmeßvorrichtung kann der Stellweg des Ankers des Regelmagneten erfaßt werden und dieser Istwert in die Steuerung eingelesen werden. Die Steuerung umfaßt einen Regelkreis mit Soll-Istwert-Vergleich und eine Sollwertausgabe, mittels derer der Regelmagnet mehr oder weniger erregbar ist, so daß hierüber die Steuerung des Bewegungsablaufes des Bolzenhalters möglich ist.

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Ein solcher Regelmagnet kann besonders einfach auch direkt mit Bolzenhalter gekoppelt werden, sofern dieser Bolzenhalter aus magnetisierbarem Material besteht und somit der Bolzenhalter oder Bestandteile des Bolze.ihalters den Anker des Magneten bilden können.

Die erfindungsgemäße Ausbildung schafft unter Vermeidung von bisher üblichen komplizierten mechanischen Bauteilen eine Bolzenanschweißvorrichtung, die äußerst exakt eingestellt werden kann und bei der eine exakte Überwachung von Schweißparametern (Abhub, Eintauchgeschwindigkeit und dergleichen) erfolgen kann.

Ein streng schematisiertes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und i.n folgenden näher beschrieben.

Die Zeichnungsfigur zeigt die wesentlichen Elemente d=r Bolzenschweißvorriehtu ng in Prinzipdarstellung.

Die Bolzenanschweißvorrichtung, beispielsweise eine Bolzenschweißpistole für Hubzündungsverfahren, besteht aus einem Gerätegehäuse, welches bei 1 schematisch angedeutet. In dem Gerätegehäuse ist ein Bolzenhalter 2 axial verschieblich geführt und gehaltert. Der Bolzenhalter 2 weist an seinem freien, dem jeweiligen Werk-

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stück zugewandten Endteil eine Aufnahme für einen Bolzen 3 auf. Um den Bolzenhalter im gewünschten Ablaufschema zum Werkstück hin bzw. von diesem weg verstellen zu können, ist ein gehäusefest gehalterter Gleichstromregelmagnet 4 vorgesehen, dessen Anker 5 über ein Kupplungsstück 6 mit dem Bolzenhalter 2 verbunden ist. Der Regelmagnet 4 ist mit einer gehäusefest installierten Wegmeßvorrichtung 7 gekoppelt, die beispielsweise mechanisch die jeweilige Stellung des Ankers 5 relativ zu dem eine entsprechende Ankeraufnahme aufweisenden Regelmagneten 4 erfaßt. Diese jeweilige tatsächliche Stellung ist als Istwert bezeichnet. Der Istwert kann von der Wegmeßvorrichtung 7 über eine Leitungsverbindung in eine geräteseitig installierte elektrische Steuerung 8 eingelesen werden. Die Steuerung umfaßt einen Regelkreis mit Soll-Istwert-Vergleich, wobei der von der Wegmeßvorrichtung 7 erfaßte Ist-Wert eingelesen, mit dem fest eingestellten oder programmäßig erfaßten Sollwert verglichen wird und dieser Sollwert über eine Leitungsverbindung zur Einflußnahme auf den Regelmagneten 4 benutzt wird. Durch die entsprechende Erregung des

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Regelmagnetg." 4 wird der Anker 5 und damit- der Tjolz&nh&ltii 1 bzw. der Bolzen 3 is Ragelschesra verstellt, wc rl eine exakte Einstellung und Überwachung der Schweißparameter erfolgen kann.

Vorzugsweise kann die Wegmeßvorrichtung 7 ein induktiver Wegaufnehmer üblicher Bauart sein.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist eine insgesamt äußerst einfache Bolzenschweißvorrichtung geschaffen, die mit wenigen Bauteilen eine äußerst präzise Arbeitsweise ermöglicht.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt,sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (3)

t &igr; ■ ■ ü 1 &bull; · · · ■ ■ &igr; % OBO 9818/89 - 9 Schutzansprüche:

1. BolzenanschweißvorrichL ; ·g, insbesondere BolzenschweirPistole. fur Hubzündungsschweißverfahren und ähnliche Ve*iahrsn, bai denen der Bolzen zwecks Zün.jung eines Pilotlicht nogens vom Werkstück abgehoben wird, mit singt.; - erätegehäuse, einem im Gerät axial verschieblich geführten, an eine Schweißstromquelle anschließbaren Bolzenhalter, einem den Bolzenhalter zum Werkstück hin verstellenden ersten Stellorgan und einem das zwecks Zündung des Pilotlichtbogens erfoirderliche Zurückziehen des Bolzenhalters bewirkenden zweiten motorischen Stellorganes in Form eines Elektromagneten, dadurch ge kennzeichnet, daß beide Stellorgane durch einen einzigen gehäusefest gehalterten Gleichstrom-Regelmagneten (4) gebildet sind, dessen Anker (5) fest mit dem Bolzenhalter (2) gekoppelt ist, daß insbesondere der Regelmagnet (4) mit einer gehäusefest installierten Wegmeßvorrichtung (7) verbunden ist, mittels derer der Stellweg des Ankers (5) relativ

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zum Magneten (4) erfaßbar ist, und daß insbesondere eine elektrische Steuerung (?) geräteseitig installiert ist, in die der von der Wegmeßvorrichtung (7) erfaßte Istwert einlesbar ist, die diesen mit einem vorgegebenen Sollwert bzw. einer Folge von Sollwerten vergleicht und an den Regelaiagneten (4) Stellwerte zum Abgleich von Soll- und Istwert überträgt.

2. Bolzenanschweißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegmeßvorrichtung (7) ein induktiver Wegaufn.ehmer ist.

3. Bolzenanschweißvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzenhalter (2) den Anker (5) des Regelmagneten (4) bildet.