DE6610394U - Einrichtung zum automatischen zufuehren und anschweissen von muttern oder aehnlichen teilen durch elektrische widerstandsschweissung. - Google Patents

Description

RA. 197 595*15. U6

TECHNIKON

Ingenieurbüro für Konstruktion und Entwicklung Dipl.Ing. Hans Sackenreutor, Ing. Josef Schiebel 880;5 Rothenburg ob der Tauber, Galgengasse 47

Rothenburg ob der Tauber Des 15* 4* 19SS

linrioiituiag zum autonatIschen Zuführen und Anschweißen Ton Muttern oder ähnliehen Teilen durch elektrisch« Widerstandssehweißung.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Zuführen und Anschweißen von Muttern oder ähnlichen Teilen auf Werkstücke wie Bleche, Profile usw. durch elektrische ssebjssi Susg*

Das Anschweißen einer Mutter oder eines ähnliohen Teiles durch elektrische Widerstands schweißung auf ein Werkstück geschieht in der Weise, daß beide miteinander zu Ter-

gepreßt werden, wobei der dorchgelöitete Sohweißstrom die gegenseitigen Berönrxgs s© sst) dsS si« miteinander fest verschweißen.

Bei den bekannten Einrichtungen zu» automatischen Zuführen und Anschweißen τοη Schweißmuttern oder ähnlichen Teilen durch elektrische Wlderstandsschweißung sind die Zufühnmges entweder so ausgeführt, daß die anzuschweißenden Teile mit Hilfe eines Yorschubgerätes τοη der Seite her an die Schweißstelle geschoben und mit der axial beweglichen Elektrode an das Werkstück gepreßt werden, oder daß sie unter di« Elektrode geschoben und dort auf Terschiedene Weise festgehalten und dann τοη der Elektrode an die Schweißstelle geschoben werden. Beide Arten sind in dieser relativ ein· fachen Weise nur anwendbar, wenn über dem Werkstück nach einer Seite hin ausreichend Platz für das Yorschubgerät

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rorhanden iat. Dies ist aber beispielsweise bei Vielpunktschweißanlagen im Karosseriebau häufig nicht der Fall. Aus diesem Grund· werden für solshe Anlagen spezielle Zuführungseinrichtungen konstruiert, wobei ein einfacher Aufbau und eine sichere Funktion große Anforderungen an den Konstrukteur stellen. Es gibt keine einbaufertige, serienmäßig® Zafuhrungsagsrsgate, welche sieh für alle praktischen TörwenSüngsfäll© eignen«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zuführungseinrichtung zu schaffen, deren Platzbedarf im Bereich der Schweißstelle so gering ist, daß die Muttern oder ähnlichen Teile auch an schwer zugänglichen Stellen von Werkstücken, a utomatisoh zugeführt werden können, oima daß besonder« BewegungsTorgänge der Schweißelektrode und des Schweiß-Zylinders oder / und der Zuführungeeinrichtung erforderlich sind. Außerdem soll mit Hilfe der Erfindung erreicht werden, daß die Zuführungseinriohtung zusammen mit der Schweißelektrode ein komplettes Bauelement ergibt, wäloues usirerssll in jede Sondersehweißanlage und Punktschweißmaechine eingebaut werden kann.

infgahe wird erfindungsgemäß daduroh gelöst, daß die Elektrode als gefederte spreizelsKtxea« ausgebildet ist und SaS die SciiwelBmuttdf oder sin ähnliches Teil tos. ELekfcsodtshalter aus mit Hilfe eines Stößels duroh das Zentrum Sex Spreizelektrode an die Schweißstelle geschöben und mit dsr zusammengeklappten Spreizelektrode gegen das Werkstück gepreßt und dabei durch den Strom angeschweißt wird. Die Spreizelektrode besteht erfindungsgemäß aas mindestens z?ei Tcrsugsweise gleichen Sektoren und bildet Is ih?«m Zentrum eisten über ihre ganze Länge reichenden, nach unten sich verengenden Kanal, sodaß bei zusammengeklappter Spreizelektrode eine ausreichende Kontaktfläche mit dem anzuschweißenden Teil gebildet wird. Der konische Kanal entspricht ic seinem Querschnitt -vorzugsweise der GnmdrlSfosm des anzuschweißenden Teiles und ist an seinem oberen, dem Elektrodenhalter zugekehrten Ende Mindestens gleich groß wie der Grundriß des

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anzuschweißenden Teiles. Die Spreizelektrode wird zusammengehalten durch die Kraft einer oder mehrerer Federn. Die einzelnen Sektoren der Spreizelektrode sind an der dem Elektrodenhalter zugekehrten Seite so ausgebildet, daß sie beim Spreizen zwar um eine gerade Kernte kippen oder schwenken können, aber doch gegenüber dem Elektrodenhalter durch geeignet gestaltet· Bauteile sicher festgehalten und zentriert sind. Die Stromübertragung rom SchwelStransformat©r auf die Spreizelektrod· erfolgt Törsügswetsä über den Elektrodenhalter und zwar entweder durch Berührungskontakt oder durch ein oder mehrere am Elektrodenhalter und an den Spreizelektrodensektoren befestigt® flexible Kabelstüoke. Die Betätigung des Stößels geschieht vorzugsweise pneumatisch durch einen auf dem Elektrodenhalter befestigten Zylinder-» Die anzuschmeißenden Teile können in bekannter Weise aus einem Sortierer durch einen flexiblen Kanal, oder aus einem Magazin in den Elektrodenhalter geschoben werden, wo das jeweils Vorderste beispielsweise durch gefederte Klemmstücke in Bereitschaftsstellung festgehalten wird.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Tig. 1-7 dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben:

Jig· 1 zeigt eine komplette, pneumatisch betätigte Zufünrüags=» und SchweiSeinrishtung, passend für einen handelsüblichen Schweißzylinder 1, sowie die dazugehörige iJnter-•lektroda 2 mit gefedertem Zentrierbolzen 3 und ein Werkstück 4 . Der pneumatische Zylinder 3 für die Betätigung des Stößels 5 ist mit seinem konischen Zapfen 7 in die isolierte Kolbenstange deE Schweißzylinders 1 gestekt. -An dem Zylinderdeckel 8 ist der aus elektrisch gut leitendem Material gefertigte Elektrodenhalter 9 befestigt, welcher wiederum mit dem flexiblen Zuführungskanal 10 für die Schweißmuttern 11, sowie mit dem Schweißstromkabel 12 und den Kühlwasserschläuchen 13 verbunden ist. Die Oberseite 14- und die Unterseite 15 des Elektrodenhalters 9 sind planparallel ausgebildet und dienen als Kontaktfläche einerseit»

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mit dem Schweiästroakabei 12 und andererseits mit den Sektoren 16 und 17 der Sareizeleitrode. Bi* Spreizelektroö« besteht aus zwei gleichen Sektoren 16 und 17 und bildet in ihrem Zentrum in zusammengeklapptes Zustand einen nach ernten sich verengenden Kanal 18. Dieser entspricht in seines Querschnitt vorzugsweise dem Grundriß der Yierkant-Schweißmutter 11, wobei Jeweils dne Ecke in die Sektoren 16 und 17 eingearbeitet ist. An der oberen Außenkante besitzen die Sektoren 16 und je einen zylinderförmigen Wulst 19, unter welche entsprechende Gegenwulste 20 des mit dem Elektrodenhalte? 9 leicht lösbar versehraubten-, quadratischen Halteringes 21 greifen, wobei soviel Spiel gewährt wird, daß die Sektoren 16 und 17 beim Spreizen nicht behindert werden. Die Sektoren 16 und 17 werden beispielsweise durch eine zu einem Ring zusammengefügte Schraubenfeder 22 zusammengehialen.

Hg· 2 zeigt in perspektivischer Darstellung den in Hg· 1 dargestellten Elektrodensektor 17, sowie einen Teil des Halteringes 21 und eine zu dem konischen Kanal 18 passende Vierkant-Schweißmutter 11, wobei insbesondere die Funktion der Wulste 19 und 20 gut zu erkennen ist.

Fig* 3 zeigt in perspektivischer Darstellung eine aus drei gleichen Sektoren 23, 24 und 25 bestehende Spreizelektrode samt Feder 22 sowie den dazu passenden Haltering 26 und eine Sechskant-ßchweißmutter 27, für welohe sich eine dreigeteilte Spreizelektrode besonders eignet. In das Seiitrum jedes Sektors 23, 24 und 25 ist eine Ecke 28 des Seohskant-Querschnittes als konischer Kanal eingearbeitet. Die Stirnseiten 29 der Elektrodenwulste 19 und die entsprechenden Innenseiten 30 des Halteringes 26 sind Jeweils parallel zueinander und dienen als seitliche Zentrierung der Sektoren 23,24 und 25-

Fig. 4 zeigt eine weitere Möglichkeit, wie die Kontaktfläche zwischen dem Elektrodenhalter 31 und der beispielsweise aus zwei gleichen Sektoren 32 und 33 bestehenden Spreizelektrode gestaltet werden kann* Die Kontaktflä ehe wird gebildet aus jeweils einem an der Oberseite der Sektoren 32 und 33 befindlichen

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zylinderfoTisigen Wolet 34 «ad Jeweils eimr in den Elektrodenhalter 31 eingearbeiteten, zu den Wulsten 34 passenden Nus 3p. Die Kontaktfiitvliss, drsbss stab bein Spreizen ineinander und die Prmsskraft beim Schweißen wird sehr gut olme weitere Hilfsmittel übertragen· Ha den Hals der Sektoren 32 und 33 ist ein© ringförmige Boeder 22 in eine Ringnut eingelegt»

Fig. 5 zeigt in perspektivischer Darstellung wie die in Fig. 4 dargestellten Sektoren 32 und 33 gegenüber dem nicht gezeichneten Elektrodenhalter 31 drehend aufgehängt werden können. An den Stirnseiten der Wulste 34 ist je eineSchfaube 36 eingedreht, welche wiederum duycfa, entsprechende Löcher 37 in ein^bder mehreren am Elektrodenhalter befestigten Haltestüeken38 gesteckt sind.

Fig. 6 zeigt eine aus beispielsweise zwei Sektoren 39 und bestehende Spreizelektrode, welche mit dem Elektrodenhalter duroh je ein flexibles Kabelstück 42 verbunden ist. Da hierdurch der elektrische Kontakt hergestellt ist, kann auf eine präzis ausgeführte Berührungsfläche zwischen den Sektoren 39 und 40 und dem Elektrodenhalter 41 verzichtet werden*

Fig. 7 zeigt schematisch einen pneumatischen Tandemzylinder 42» dessen Kolbenstange 43 gleichzeitig den Zylindermantel dee pneumatischen Betätigungszylinders44 für den Stößel 6 darstellt, in der Kolbenstange 43 ist der nicht dargestellte Elektrodenhalter isoliert befestigt* Auf diese Weise ergibt sich eine besondere kurze Bauart der komplettem Zuführungsund Sohweißeinriohtung.

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Die mit der Erfindung erzielten Torteile bestellen ins* besondere darin, daß die Schweißmutter oder ein ähnliches Teil auch an sehwer zsgänglichsn Stelisn eines Werkstückes und in einer wenig Platz bietenden Sonderschweißanlage auf einfache und sichere Weise zugeführt werden kann, und daß es möglieh ist, die beschriebene Einrichtung zum Zuführen und Anschweißen von Sehweißmuttern oder ähnliches. Teilen als komplettes, universell verwendbares Einbaugerät herzustellen» Außerdem können mit dem selben Schweißzylinder und Stößelbetätigungszylinder samt Stößel bei Austausch von Elektrodenhalter und Spreizelektrode mehrere Größen und Formen der anzuschweißenden Teile' angewendet werden· Bei der Ausführung mit einem separaten handelsüblichen Sehweißzylinder ist es außerdem möglieh, anstell· der Mutterschweifieinriohtung einen normales Elektrodenhalter mit normaler Schweißelektrode einzusetzen* sodaß sowohl eine automatische Mutterschweißmaschina, als auch eine Punkt-Schweißmaschine zur Verfügung stehen*

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Claims (1)

1. Sehutzansprüche

   1) Einrichtung zum automatischen Zuführen und Anschweißen τοπ Muttern oder ähnlichen Teilen auf Werkstücke durch elektrische Widerstands8chweißung_s bestehend *ms Elektrode» Elektrodenhalter ίμ& StOBeI₁ dadurch gekennzeichnet, da B die Elektrode als aus mehreren Sektoren zusammengesetzte, gefederte Spreizelektrode ausgebildet ist, welche in ihrem Zentrum einen aura Werkstück hin sich verengenden Kanal besitzt, und daß die anzuschweißenden Teile vom Elektrodenhalter aus mit Hilfe des Stößels einzeln durch das Zentrum der sich spreizenden Spreizelektrode geschoben und von der anschließend zusammengeklappten Spreizelektrode gegen das Werkstück gepreßt und mit Hilfe des Stromes angeschweißt werden·

   Z) Einrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Elektrodenhalters und die Oberseiten der zusammengeklappten Seiet or en der Spreizelektrode flau sind und als Kontaktfläche für die Zuleitung des Schweißströmest vom Elektrodenhalter in dia Spreizelektrode dienen.

   3) Einrichtung nach Anepruoh 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren der Spreizelektrode an der Außenkante der dem Elektrodenhalter zugekehrten planen Seit® je einen geraden Wulst besltzsa, und daß an der Unterseite des Elektrodenhalter ein aus ein oder mehreren Teilen bestehender, loioht lösbarer Ring befestigt ist, dessen innerer Grundriß dem Umriß der dem Elektrodenhalter zugekehrten Seite der Spreizelektrode entspricht, unddaß weiterhin der lösbare Ring an seiner inneren Untorkant© gerade Wulste besitzt, welche unter dl@ Wulste der Elaktrodensektoren greifen und die Elektrodensektoran unter Gewährung der notwendigen Beweglichkeit beim Spreizen festhalten.

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   4} Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren der Spreizelektrode an der dem Elektrodenhalter zugekehrten Seite islt jeweils eisös kreiBzylindersektorfSrmigen Wulst; versehen sind, und daß die Unterseite des Elektrodenhaltars mit entsprechend negativ geformten Nuten versehen ist, in welche die Wulste der Slektrodensektoren eingreifen und sich beim Spreizen darin drehen, und daß weiterhin die Wulste und Hüten an ihrer Oberfläche so beschaffen sind, daß sie als elektrische Kontaktflächen dienen können.

   5) Sinriehiung nach Anspruch 1 und «1-, dadurch gekennzeichnet, daB die Slektrodensektoren in der Achsmitte des Wulstes an beiden Seiten je einen Bolzen besitzen, walcho in entsprechende Löcher eines oder mehrerer mit dem Elektrodenhalter farbundenen Haltestücke eingreifen und so die Elektrodensektoren gelenkig festhaltest..

   6) Einrichtung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hals der Elektrodensektoren außen mit einer oder mehreren Ringnuten versehen 1st, in welche eine oder mehrere, zu jeweils einem Hing zusammengefügte Schraubenfedern unter Torspannung eingelegt sind, sodaß di© Spreis= elektrode federnd zusammengehalten wird*

   7) Einrichtung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß an den Außenseiten der Elektrodensektoron jeweils ein oder mehrere flexible Kabelstüoke befestigt sind, welche ihrerseits wieder mit dem Elektrodenhalter verbunden sind und als elektrisches Stromübertragungselemont dienen.

   8) Einrichtung naoh Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Stößel die Kolbenstange eines auf dem Elektroden-* halter befestigten pneumatischen odor hydraulischen Arbeitssylinders darstellt.

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   9) Einrichtung naoh Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder für die Betätigung des Stößels an seinem Zylinderboden einen konischen Zapfen besitzt, welcher in die Aufnahme eines handelsüblichen Schweißzylinders paßt.

   10) Einrichtung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylindermantel des ÄrbeitszyTinders für die Be^ tätigung des Stößels gleichzeitig als Kolbenstange des Schweißzylinders ausgebildet ist.

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