DE29614518U1 - Resistance point welding device for welding bars in a cross joint - Google Patents
Resistance point welding device for welding bars in a cross jointInfo
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Description
Widerstandspunkt-Schweißeinricrtfung für das Schweissen von Stäben im KreuzstossResistance spot welding device for welding bars in cross joints
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, die durch Widerstandsschweißen Stäbe im Kreuzstoss miteinander verbindet, indem ein oder mehrere Elektrodenhalter, die jeweils in einer Reihe angeordnete Elektroden klemmen, auf einen oder mehrere Kreuzstösse aus Stäben, die auf einer unteren Elektrode liegen, drücken, wobei anschließend die Elektrodenhalter gemeinsam oder nacheinander mit der Schweißstromquelle verbunden werden, so daß der Schweißstrom von den Elektrodenhaltern bzw. Elektroden über die Kontaktstelle der Stäbe zur unteren Elektrode fliesst. Die Elektrodenhalter sind zusammen mit einem Schweißzylinder Teil eines Schweißkopfes, der quer oder längs zu einem Gitter verfährt.The invention relates to a device that connects rods to one another in a cross joint by means of resistance welding, in that one or more electrode holders, each of which clamps electrodes arranged in a row, press on one or more cross joints of rods that lie on a lower electrode, whereby the electrode holders are then connected together or one after the other to the welding current source so that the welding current flows from the electrode holders or electrodes via the contact point of the rods to the lower electrode. The electrode holders, together with a welding cylinder, are part of a welding head that moves transversely or lengthwise to a grid.
Die bekannte Praxis der Herstellung von Widerstandspunktschweißverbindungen zwischen zwei oder mehreren Stäben, die im Kreuzstoss zu einem Gitter angeordnet sind, geht von folgender Arbeitsweise aus (FIG.1, 2, 3):The well-known practice of producing resistance spot welds between two or more bars arranged crosswise to form a grid is based on the following working method (FIG.1, 2, 3):
- der untere Stab (FIG.2: Pos.3) bzw. die unteren Stäbe (FIG.1: Pos.1) wird/werden auf einer festen Kupferunterlage (Pos.4), der Unteren Schweißelektrode, positioniert und anschließend fixiert- the lower rod (FIG.2: Pos.3) or the lower rods (FIG.1: Pos.1) is/are positioned on a solid copper base (Pos.4), the lower welding electrode, and then fixed
- der obere Stab (FIG.1: Pos.3) bzw. die oberen Stäbe (FIG.2: Pos.1, 2) wird/ werden auf der ersten Stablage positioniert und anschließend fixiert- the upper bar (FIG.1: Pos.3) or the upper bars (FIG.2: Pos.1, 2) is/are positioned on the first bar position and then fixed
- eine mit Hilfe eines Zylinders (FIG.3: Pos. 5) heb- und senkbare Schweißelektrode (Pos. 6, 7 und 7, 8), die Obere Elektrode, drückt auf den bzw. die Kreuzstoss/ -stösse und ein Stromkreis bildet sich zwischen Stromquelle (Pos.9), Oberer Schweißelektrode (Pos.6, 7 und 8, 7), Kreuzstoss (Pos. 1, 3 und 2, 3), Unterer Schweißelektrode (Pos.4) und Stromquelle (Pos.9). Aufgrund des hohen Übergangswiderstandes an der Kontaktstelle zwischen den Stäben (Pos. 1, 3 und 2, 3) entsteht Wärme. Der Werkstoff an der Kontaktsteile wird aufgeheizt und durch den von der Oberen Schweißelektrode ausgeübten Druck werden die Stäbe an der Kontaktstelle miteinander verschweisst.- a welding electrode (items. 6, 7 and 7, 8), the upper electrode, which can be raised and lowered using a cylinder (FIG.3: item 5), presses on the cross joint(s) and an electric circuit is formed between the power source (item 9), upper welding electrode (items 6, 7 and 8, 7), cross joint (items 1, 3 and 2, 3), lower welding electrode (item 4) and power source (item 9). Due to the high contact resistance at the contact point between the rods (items 1, 3 and 2, 3), heat is generated. The material at the contact point is heated up and the pressure exerted by the upper welding electrode welds the rods together at the contact point.
Diese einfache und erprobte Art der Schweissung mit zwei Werkzeugen, einer festen und einer beweglichen Schweißelektrode, erfolgt nach dem Prinzip Hammer und Amboss.This simple and proven type of welding with two tools, a fixed and a movable welding electrode, is based on the hammer and anvil principle.
Sollen mehrere Kreuzstösse gleichzeitig geschweisst werden (FIG.3), so wird der Obere Elektrodenhalter schwertförmig (Pos.6) ausgebildet, so daß die Elektroden (Pos.7) mehrere Stäbe berühren und auf den unteren Stab (Pos.3) niederdrücken. Soll nur ein Kreuzstoss (Pos.2, 3) geschweisst werden, muß ein kurzer Elektrodenhalter (Pos.8) eingesetzt werden.If several cross joints are to be welded at the same time (FIG.3), the upper electrode holder is designed in the shape of a sword (item 6) so that the electrodes (item 7) touch several rods and press them down onto the lower rod (item 3). If only one cross joint (item 2, 3) is to be welded, a short electrode holder (item 8) must be used.
Der Wechsel von langem zu kurzem Elektrodenhalter ist immer dann notwendig, wenn innerhalb eines Gitters unterschiedliche Stab-Durchmesserkombinationen in einer Koordinatenachse geschweisst werden müssen (Pos.1, 3 bzw. Pos. 2, 3). Es kann nur ein Kreuzstoss gleichzeitig geschweisst werden kann, weil jede Stab-Durchmesserkombination ihre spezifische Schweißstromstärke erfordert.Changing from a long to a short electrode holder is always necessary when different rod diameter combinations have to be welded in one coordinate axis within a grid (items 1, 3 or 2, 3). Only one cross joint can be welded at a time because each rod diameter combination requires its own specific welding current strength.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorstehend genannten Nachteil zu beseitigen und eine Einrichtung zu schaffen, in der mehrere Stäbe im Kreuzstoss - auch bei unterschiedlicher Stab-Durchmesserkombination - miteinander durch Widerstandsschweissen so verbunden werden können, daß der Stromfluß über die Kontaktstellen der einzelnen Kreuzstösse gesteuert gleichzeitig oder nacheinander erfolgt.The invention is based on the object of eliminating the above-mentioned disadvantage and of creating a device in which several bars in a cross joint - even with different bar diameter combinations - can be connected to one another by resistance welding in such a way that the current flow via the contact points of the individual cross joints takes place in a controlled manner simultaneously or sequentially.
Erreicht ist dieses Ziel dadurch (FIG.4), daß an einem länglichen Profilstück (Pos.10) mehrere Elektrodenhalter (Pos.11), die eine oder mehrere Elektroden (Pos.7) klemmen, so angebracht sind, daß die Elektrodenhalter (Pos,11) über ein Schaltelement (Pos.19) mit einer Stromquelle (Pos.9) verbunden werden können. Das längliche Profilstück (Pos.10) ist an der Kolbenstange eines Zylinders (Posi.5) befestigt, der den Elektrodenhub ausführt.This goal is achieved (FIG.4) by attaching several electrode holders (item 11) to an elongated profile piece (item 10) that clamp one or more electrodes (item 7) in such a way that the electrode holders (item 11) can be connected to a power source (item 9) via a switching element (item 19). The elongated profile piece (item 10) is attached to the piston rod of a cylinder (item 5) that carries out the electrode stroke.
Befinden sich in einer Koordinatenachse (FIG.4) unterschiedliche Stab-Durchmesserkombinationen (Pos.1, 3 bzw. Pos. 2, 3), so empfiehlt es sich für ein besseres Schweißergebnis, die Elektroden (Pos.7) in dem Oberen Elektrodenhalter (Pos.11) über ein Federeiement (Pos. 12) beweglich zu lagern.If there are different rod diameter combinations in a coordinate axis (FIG.4) (Pos.1, 3 or Pos. 2, 3), it is recommended for a better welding result to movably mount the electrodes (Pos.7) in the upper electrode holder (Pos.11) using a spring element (Pos. 12).
Ist die Anordnung der oberen und unteren Stäbe wie in FIG.5 dargestellt, so sollten die Elektroden (Pos.7) im Unteren Elektrodenhalter (Pos. 13) beweglich gelagert sein.If the arrangement of the upper and lower rods is as shown in FIG.5, the electrodes (item 7) should be movably mounted in the lower electrode holder (item 13).
Verschiedene Ausführungsformen einer derartigen Schweißeinrichtung sind in den Ansprüchen 1 bis 17 gekennzeichnet.Various embodiments of such a welding device are characterized in claims 1 to 17.
In der Zeichnung FIG.6 (Querschnitt und Vorderansicht) ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestelltIn the drawing FIG.6 (cross section and front view) the subject matter of the invention is shown in an embodiment
Auf einer Konsole (Pos.14), die auf zwei Linearführungen (Pos.15) an einem Portal (Pos.16) verfährt, befinden sich ein Zylinder (Pos.5), ein längliches Profilstück (Pos.10), zwei Elektrodenhalter (Pos. 11), in denen in einem Abstand von 50 mm vier Elektroden (Pos.7) geklemmt werden. Über zwei Stromschienen (Pos. 17), zwei Strombänder (Pos. 18) und zwei Schaltelemente (Pos.19) können die Elektrodenhalter unabhängig voneinander mit einer Stromschiene (Pos.20) verbunden werden, die an einem der Pole des Schweißtrafos befestigt ist. Der andere Pol des Schweißtrafos ist mit dem Unteren Elektrodenhalter verbunden (Pos. 13).On a console (item 14) that moves on two linear guides (item 15) on a portal (item 16), there is a cylinder (item 5), an elongated profile piece (item 10), two electrode holders (item 11) in which four electrodes (item 7) are clamped at a distance of 50 mm. The electrode holders can be connected independently of one another to a busbar (item 20) that is attached to one of the poles of the welding transformer using two busbars (item 17), two current bands (item 18) and two switching elements (item 19). The other pole of the welding transformer is connected to the lower electrode holder (item 13).
Der Antrieb des Zylinders (Pos.5) erfolgt pneumohydraulisch; erweist einen Gesamthub von 150 mm bei einem Arbeitshub von ca. 10 mm auf. Die Stromschiene (Pos.20) und die Elektrodenhalter (Pos.11) sind gekühlt.The cylinder (item 5) is driven pneumohydraulically; it has a total stroke of 150 mm with a working stroke of approx. 10 mm. The busbar (item 20) and the electrode holder (item 11) are cooled.
Die Elektroden (Pos.7) lassen sich in dem Elektrodenhalter (Pos.11) über Schrauben (Pos.21) in ihrer Höhe verstellen.The height of the electrodes (item 7) can be adjusted in the electrode holder (item 11) using screws (item 21).
Die Elektroden (Pos.7) können in dem Elektrodenhalter (Pos.11) auch beweglich gelagert sein, wenn eine Stabanordnung gemäß FIG.2 vorliegt. Für die Lagerung kann ein mechanisches und/ oder fluidisches Federelement eingesetzt werden.The electrodes (item 7) can also be movably mounted in the electrode holder (item 11) if a rod arrangement as shown in FIG. 2 is present. A mechanical and/or fluidic spring element can be used for the mounting.
Ist die Anordnung der Stäbe gemäß FIG.1 so sollten die unteren Elektroden beweglich gelagert sein (FIG.5).If the arrangement of the rods is as shown in FIG.1, the lower electrodes should be mounted so that they can move (FIG.5).
In einer Ausbaustufe einer derartigen Schweißeinrichtung (FIG.7 Draufsicht) ist der Zylinder (Pos.5) mit länglichem Profilstück, Elektrodenhalter auf einer Drehvorrichtung (Pos.22) angebracht. Zylinder- (Pos.23) und Drehachse (Pos.24) können zueinander um das Maß &khgr; verstellt werden, damit die Drehung von Zylinder, Elektrodenhalter, usw. auf einer Kreisbahn (Pos.25, 26) erfolgt.In one stage of development of such a welding device (FIG.7 top view), the cylinder (item 5) with an elongated profile piece and electrode holder is mounted on a rotating device (item 22). The cylinder (item 23) and rotation axis (item 24) can be adjusted relative to each other by the dimension &khgr; so that the rotation of the cylinder, electrode holder, etc. takes place on a circular path (items 25, 26).
Eine typische Anordnung der Schweißeinrichtung für die Herstellung von Gittern sieht z.B. folgendermaßen aus (FIG.8):A typical arrangement of the welding equipment for the production of grids looks, for example, as follows (FIG.8):
Ein quer zu einem Gitter verfahrbarer Schweißkopf besteht aus Zylinder (Pos.5), länglichem Profilstück (Pos. 10), zwei Oberen Elektrodenhaltern (Pos.11) mit getrennter Stromeinspeisung über zwei Schaltelemente (Pos.A, B) und einer Stromschiene (Pos.20) sowie vier Elektroden (Pos.7).A welding head that can be moved across a grid consists of a cylinder (item 5), an elongated profile piece (item 10), two upper electrode holders (item 11) with separate power supply via two switching elements (items A, B) and a busbar (item 20) as well as four electrodes (item 7).
Der Schweißkopf taktet von Position X zu Position Y und weiter zu Position Z.The welding head cycles from position X to position Y and then to position Z.
Der Untere Elektrodenhalter (Pos. 13) weist über die gesamte Gitterbreite Elektroden (Pos.7) auf, die in zwei Gruppen mit jeweils einer Stromschiene (Pos.22, 23) verbunden sind.The lower electrode holder (item 13) has electrodes (item 7) across the entire grid width, which are connected in two groups, each with a busbar (item 22, 23).
Ein Pol des Schweißtrafos (Pos.9) ist fest mit der Stromschiene Pos.20 verbunden, während der andere Pol über die Schaltelemente (Pos.C, D) auf die beiden Stromschienen (Pos. 22, 23) geschaltet werden kann.One pole of the welding transformer (item 9) is permanently connected to the busbar (item 20), while the other pole can be switched to the two busbars (item 22, 23) via the switching elements (item C, D).
FIG.9 zeigt, wie bei den jeweiligen Positionen X, Y und Z des Schweißkopfes die Schaltelemente geschlossen oder geöffnet werden, damit bei jeder Stab-Durchmesserkombination die richtige Schweißstromstärke am Schweißtrafo eingestellt werden kann.FIG.9 shows how the switching elements are closed or opened at the respective positions X, Y and Z of the welding head so that the correct welding current can be set on the welding transformer for each rod diameter combination.
Da bei den Positionen X und Y zwei Kreuzstösse (Pos.1/ 3 bzw. 2/ 3) gleichzeitig geschweist werden, erreicht die Gesamt-Stromstärke I 3 bzw. I 4 den doppelten Wert von 11 bzw. I 2 bei der Position Z (I 3 = 2 &khgr; I 1 bzw. I 4 = 2 &khgr; I 2).Since two cross joints (pos. 1/3 or 2/3) are welded simultaneously at positions X and Y, the total current intensity I 3 or I 4 reaches twice the value of 11 or I 2 at position Z (I 3 = 2 × I 1 or I 4 = 2 × I 2).
Eine derartige Einrichtung führt zu erheblichen Produktivitätssteigerungen, weil die Anzahl der geschweissten Kreuzstösse pro Zeiteinheit gegenüber den bisher bekannten Einrichtungen deutlich gesteigert werden kann.Such a device leads to significant increases in productivity because the number of welded cross joints per unit of time can be significantly increased compared to previously known devices.
Claims (17)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005092555A1 (en) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Evg Entwicklungs- U. Verwertungs-Gesellschaft Mbh | Welding machine for the production of wire grid sheet |
EP2841229A1 (en) * | 2012-04-28 | 2015-03-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Joining components by means of resistance welding |
-
1996
- 1996-08-21 DE DE29614518U patent/DE29614518U1/en not_active Expired - Lifetime
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