DD157169A1

DD157169A1 - PERCUSSION WELDING ROBOT FOR WELDING SMALL PARTS TO WORKSTUECKE

Info

Publication number: DD157169A1
Application number: DD22720881A
Authority: DD
Inventors: Armin Borowski; Winfried Bretfeld; Arnulf Dehoff; Juergen Eisenhuth; Peter Kroll; Rolf Krull; Klaus Marquardt; Hans-Werner Ringer
Original assignee: Armin Borowski; Winfried Bretfeld; Arnulf Dehoff; Juergen Eisenhuth; Peter Kroll; Rolf Krull; Klaus Marquardt; Ringer Hans Werner
Priority date: 1981-01-27
Filing date: 1981-01-27
Publication date: 1982-10-20

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Perkussionschweissroboter zum Verschweissen von Werkstuecken, insbesondere mit Kleinteilen. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen in der Entwicklung eines Roboters, mit dem automatisch bei konstanter Qualitaet verschleisst und abtransportiert werden. Das Wesen der Erfindung besteht in automatischen Zu- undAbtransportvorrichtungen fuer die Werkstuecke und die Fertigteile, im automatischen Spannen und Justieren der Werkstuecken, im Schweissen, in einem ueber eine Kondensatorbatterie in Abhaengigkeit von einer Spannungsquelle gespeisten Schweissstromkreis, einem diesen unterlagerten Steuerstromkreis mit mehreren Ausgaegen fuer die Ansteuerung saemtlicher Bewegungsvorrichtungen und der anderen Mechanismen, wie Werkstueckaufnahme, schlagartiger Schweissbewegung, Ruecktransport der Elektroden und ihrer Saeberung und entsprechenden Mechanismus zur Rueckfuehrung in die jeweilige Ausgangsstellung, Anwendungsgebiete sind Werkstuecke aller Art, insbesondere des Verschweissen von Kleinteilen mit Werkstuecken in der Elektrnik, im Geraetebau, Maschinenbau und auch in der Spielwaren- und Schmuckindustrie. Die Figur zeigt ein Ausfuehrungsbeispiel der Erfindung.The invention relates to a percussion welding robot for welding workpieces, in particular with small parts. The aim and the object of the invention are the development of a robot, which automatically wears out and is transported away with constant quality. The essence of the invention consists in automatic feed and removal devices for the workpieces and the finished parts, in automatic clamping and adjustment of the workpieces, in welding, in a over a capacitor battery depending on a voltage source fed welding circuit, a subordinate control circuit with multiple outputs for the Control of all movement devices and other mechanisms, such as workpiece reception, sudden welding movement, return of the electrodes and their Saberberung and corresponding mechanism for return to the respective starting position, applications are workpieces of all kinds, especially the welding of small parts with workpieces in the electrics, in Geraetebau, Mechanical engineering and also in the toy and jewelery industry. The figure shows a Ausfuehrungsbeispiel of the invention.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungAt the application area of the invention

Die Erfindung betrifft einen Perkussionsschweißroboter zum Verschweißen von Werkstücken bzw. zum Anschweißen von Kleinteilen an Werkstücke, insbesondere zum automatischen Anschweißen von ösen, von" Zapfen, Lötfahnen, Drähten oder dgl. Einzelteile an Werkstücke, beispielsweise auf dem Gebiet der Elektrotechnik und Elektronik, im Maschinenbau, der Geräte- und Feinwerktechnik oder auch in der Spielwaren- und Schmuckindustrie.The invention relates to a percussion welding robot for welding workpieces or for welding small parts to workpieces, in particular for automatic welding of eyelets, "pins, Lötfahnen, wires or the like. Items on workpieces, for example in the field of electrical engineering and electronics, in mechanical engineering , equipment and precision engineering or even in the toy and jewelery industry.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen In der DE-AS 2.320.485 ist eine Schweißeinrichtung zum Verbinden von Metallteilen durch Perkussionsschweißen bekannt, die ein stromloses Druckstück aufweist, über welches das anzuschweißende Bauteil gegen das Werkstück gedrückt und bei der der Schweißstrom über das Bauteil zugeführt wird. Das Druckstück weist einerseits eine im Zentrum der Druckfläche beginnende und seitlich aus dem Druckstück austretende Aussparung auf und ist andererseits mit seinem freien Ende über ein Isolierstück an einer stromführenden Elektrode angeordnet. Zwischen Elektrode und Stromquelle ist ein Kondensator als Schweißenergiequelle geschaltet. Characteristic of the Known Technical Solutions DE-AS 2,320,485 discloses a welding device for joining metal parts by percussion welding, which has a currentless pressure piece over which the component to be welded is pressed against the workpiece and at which the welding current is supplied via the component. The pressure piece has on the one hand a beginning in the center of the pressure surface and laterally emerging from the pressure piece recess and on the other hand arranged with its free end via an insulating piece to a current-carrying electrode. Between the electrode and the power source, a capacitor is connected as a welding power source.

Der Vorteil dieser Einrichtung besteht in der relativ kurzen Schweißzeit, da die Schweißenergie durch die Kondensatorentladung freigesetzt wird.The advantage of this device is the relatively short welding time, since the welding energy is released by the capacitor discharge.

Der Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß für den eigentlichen Schweißvorgang zusätzliche und komplizierte Bauteile, wie insbesondere.ein Druckstück mit komplizierter Aussparung und ein Isolierstück erforderlich sind und das jeweils beide zu verschweißende Metallteile manuell zugeführt, an der Schweißstelle und 'zueinander justiert werden müssen, und daß dieser Vorgang erheblich Zeit erfordert, die mehrere hundert Pro-The disadvantage of this device is that additional and complicated components are required for the actual welding process, such as in particular a pressure piece with a complicated recess and an insulating piece, and the two metal parts to be welded must be manually fed at the welding point and 'adjusted to each other. and that this process requires a considerable amount of time

227208 1227208 1

zent großer als die eigentliche Schweißzeit ist. Aus diesem Grunde arbeitet vorgenannte Einrichtung nicht effektiv.less than the actual welding time. For this reason, the aforementioned device does not work effectively.

Weiterhin ist in der DE-AS 2.841.865 eine Perkussionsschweißmaschine bekannt, bei der eine von einer Schubstange betätigbare, das eine Werkstück tragende Spannplatte zur Einleitung eines Lichtbogens gegen eine das andere Werkstück tragende Spannplatte bewegt wird.Furthermore, a percussion welding machine is known in DE-AS 2,841,865, in which one of a push rod actuated, the workpiece carrying a clamping plate is moved to initiate an arc against a clamping plate carrying the other workpiece.

Hierbei wird eine der beiden Spannplatten im Moment der Erzeugung des genannten Lichtbogens durch Magnetkraft schlagartig gegen die andere Spannplatte bewegt, wonach durch Kontakt der beiden Werkstücke der eigentliche Schweißvorgang durchgeführt wird.Here, one of the two clamping plates is abruptly moved by magnetic force against the other clamping plate at the moment of generation of said arc, after which the actual welding operation is carried out by contact of the two workpieces.

Hierbei ist zumindest bei einer Spannplatte ein bestimmter Leerweg in Druckrichtung zur Spannplatte und seiner Halterung vorgesehen, beispielsweise erzeugt mittels einer Federkraft, um die'Schlagkraft zu dämpfen und Schäden an der Schweißmaschine zu vermeiden. .Here, at least for a clamping plate, a certain free travel in the printing direction to the clamping plate and its holder provided, for example, generated by means of a spring force to dampen''lag and avoid damage to the welding machine. ,

Diese Perkussionsschweißmaschine hat den Vorteil, daß zumindest die zur unmittelbaren Schweißung erforderliche Schlagbewegung mechanisch erfolgt, wodurch zumindest durch diesen Arbeitsschritt die Gesamtschweißzeit je Schweißung etwas herabgesetzt wird. Der hierzu erforderliche mechanische Aufwand ist jedoch relativ hoch, außerdem sind spezielle Stahlfedern erforderlich, die die Federkraft relativ lange konstant halten, um ein ständiges Auswechseln der Federn zu vermeiden und reproduzierbare Schweißqualitäten zu erreichen.This percussion welding machine has the advantage that at least the impact movement required for direct welding takes place mechanically, as a result of which the total welding time per weld is somewhat reduced at least by this working step. However, the required mechanical effort is relatively high, also special steel springs are required to keep the spring force constant for a relatively long time in order to avoid constant replacement of the springs and to achieve reproducible welding qualities.

Weitere Nachteile dieser Schweißmaschine bestehen in dem hohen manuellen Aufwand für das Zuführen der Werkstücke .und ihre Justierung, so daß auch hier die Nebenzeiten wesentlich größer als die eigentlichen Schweißzeiten sind.Other disadvantages of this welding machine consist in the high manual effort for supplying the workpieces .und their adjustment, so that here too the non-productive times are much greater than the actual welding times.

Desweiteren ist durch das DD-ViP 143050 eine Vorrichtung zum Anschweißen von Ösen an Werkstücke unter der Verwendung von Licht-', bogenschweißverfahren mit kurzen Schweißzeiten bekannt, bei dem ein Dorn zur-Aufnahme> Zuführung und Halterung einer öse angeordnet ist, gegen die ein Kontaktelement rückfederungsfrei gepreßt .wird, das mit dem einen Pol einer lichtbogenerzeugenden Energiequelle verbunden und durch das Isolierelement vonFurthermore, by the DD-ViP 143050 a device for welding eyelets to workpieces using the light 'arc welding with short welding times is known in which a mandrel for receiving> Feeding and holding an eyelet is arranged against which a contact element is spring-back pressed. Will connected to the one pole of an arc-generating power source and through the insulating of

der Halterung elektrisch isoliert ist und daß ein Werkstück, das mit dem anderen-Pol der Energiequelle verbunden ist, sowie die Anordnung aus Dorn, Öse, Kontaktelement, Isolierelement und Halterung gegeneinander geführt werden, so daß es zum Verschweißen von Öse und Werkstück kommt.the holder is electrically isolated and that a workpiece, which is connected to the other pole of the power source, as well as the arrangement of mandrel, eye, contact element, insulating member and holder are guided against each other, so that it comes to welding eyelet and workpiece.

Diese Perkussionsschweißvorrichtung hat den Vorteil, daß damit in einwandfreier, Qualität Ösen, also Kleinte.ile, an Werkstücke ., geschweißt werden können.This percussion welding device has the advantage that so in perfect, quality eyelets, so Kleinte.ile, on workpieces., Can be welded.

Der Wachteil dieser Vorrichtung besteht ebenfalls wie bei den vorgenannten Einrichtungen darin,, daß bis auf den eigentlichen Schweißvorgang sämtliche Arbeitsgänge ab Werkstück bzw. Ösenzuführung bis zu ihrer Entnahme rein manuell erfolgt.The wax part of this device is also, as in the aforementioned devices in it, that except for the actual welding process all operations from the workpiece or Ösenzuführung until it is removed purely manually.

Ziel der Erfindung .Aim of the invention .

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Nachteile der bekannten Perkussionsschweißvorrichtungen zu beseitigen und einen Perkussionsschweißroboter zu schaffen, der aus Magazinen die Werkstücke bzw. das entsprechende Werkstück und das Kleinteil zum Anschweißen automatisch entnimmt, zur Schweißstelle befördert, dort schweißt und das fertige Werkstück abtransportiert, also einen automatischen Herstellungsablauf gewährleistet.The object of the invention is to eliminate the drawbacks of the known percussion welding apparatuses and to provide a percussion welding robot which automatically removes from magazines the workpieces or the corresponding workpiece and the small part for welding, conveys them to the welding point, welds them and removes the finished workpiece, thus ensuring an automatic production process.

Explanation of the nature of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Perkussionsschweißroboter zum Verschweißen von Werkstücken bzw. Werkstükken und Kleinteilen mit automatischem Werkstückzu- und -Abtransport zu schaffen, der vollautomatisch in hoher und gleichbleibender Qualität Werkstücke miteinander verschweißt bzw. der Kleinteile an dafür vorgesehene Stellen eines Werkstückes schweißt, sich selbst' bzw. seine Aufnahmeteile reinigt bzw. von Metallspritzern befreit und der sehr kurze Schweißzeiten realisiert.The invention has for its object to provide a percussion welding robot for welding workpieces or Werkstükken and small parts with automatic Werkstückzu- and -Abtransport that fully automatically welded together in high and consistent quality workpieces or welds the small parts at designated locations of a workpiece, cleans itself or its receiving parts or freed from metal splashes and realizes the very short welding times.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch mindestens eine, vorzugsweise je eine Förderstrecke, insbesondere ausgebildet als Vibrationsförderstrecken für den Transport und die Zuführung von Kleinteilen und Werkstücken mit in der Nähe ihrer Mündungen angeordneten Magazinen und zugeordneten insbesondere elektro-This object is achieved according to the invention by at least one, preferably in each case one conveying section, in particular designed as vibrating conveyor sections for the transport and feeding of small parts and workpieces with magazines arranged in the vicinity of their mouths and assigned in particular

227208 .1227208 .1

magnetischen öffnungs- und Schließmechanismus und insbesondere elektromagnetischen Einspann- und Auswerfvorrichtungen für das jeweilige Kleinteil· und das Werkstück, denen insbesondere eiektromagnetische Bewegungsvorrichtungen für ihre räumliche Bewegung und die von Kleinteil und/oder Werkstück zueinander zugeordnet sind, gelöst, wobei die Bewegungsvorrichtung für das Kleinteil ggf. als Schwenk- oder Drehvorrichtung ausgebildet ist und mit einer dem Kleinteil in Größe und/oder Gestalt angepaßten und .in mindestens einer Richtung mit Hilfe, eines Bewegungsmechanismus bewegbaren z.B. einer als Bolzen ausgebildeten Kleinteilaufnahme korrespondierend in Verbindung steht, die entweder selbst als Elektrode ausgebildet ist oder die mit einer ggf. und dann in mindestens einer Richtung mit Hilfe eines Bewegungsmechanismus bewegbaren Elektrode und über diese mit dem in der Kleinteilaufnahme befindlichen Kleinteil kontaktierbar ist und im Falle der Ausbildung als Elektrode, diese oder die. Elektrode in einem schließbaren Schweißstromkreis liegt, der mindestens gebildet wird aus einer elektromagnetischen Bewegungsvorrichtung, einer stromführenden Halterung mit der als Elektrode dienenden insbesondere elektromagnetischen Einspann- und Auswerfvorrichtung mit dem Werkstück und mindestens einem Kondensator, insbesondere einer Kondensatorbatterie, der bzw. die über einen Ladeschalter und mindestens einen Gleichrichter von einer Spannungsquelle aufgeladen'wird, wobei eine Spannungsquelle oder eine andere Spannungsquelle ggf. über mindestens einen Transformator an einem Steuerstromkreis liegt, der eine Programmsteuerung mit mehreren Ausgängen bzw. Ansteuerungen und der Ansteuerung für die Steuerung der genannten Ausgänge und der Ansteuerung zugeordneten Vorrichtungen bzw. Mechanismen besitzt. ·magnetic opening and closing mechanism and in particular electromagnetic clamping and ejecting devices for the respective small part · and the workpiece, which in particular eiektromagnetische moving devices for their spatial movement and the small part and / or workpiece are assigned to each other, solved, wherein the moving device for the small part if necessary . Is designed as a pivoting or rotating device and with the small part in size and / or shape adapted and .in at least one direction with the help of a moving mechanism movable example a trained as a bolt small parts recording is correspondingly connected, which is either itself formed as an electrode or contactable with a possibly and then in at least one direction by means of a moving movable electrode and via this with the in the small parts recording small part and in the case training as an electrode, this or that. Electrode is located in a closable welding circuit, which is at least formed of an electromagnetic movement device, a current-carrying holder with serving as an electrode in particular electromagnetic clamping and ejection device with the workpiece and at least one capacitor, in particular a capacitor bank, the or via a charging switch and at least one rectifier is charged by a voltage source, wherein a voltage source or another voltage source optionally via at least one transformer is connected to a control circuit which assigned a program control with multiple outputs or controls and the control for the control of said outputs and the control Has devices or mechanisms. ·

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

In der zugehörigen Zeichnung zeigt die Figur den.erfindungsgemäßen Schweißroboter im Prinzip.In the accompanying drawing, the figure den.findfindungsgemäßen welding robot in principle.

272 0272 0

Dieser Schweißroboter besteht aus einer Förderstrecke 1, insbesondere einem Vibrationsförderer für die Zuführung von Werkstücken -oder Kleinteilen 3 und einer weiteren Förderstrecke 2, insbesondere einem Vibrationsförderer für die Zuführung von Werkstücken 4, die miteinander verschweißt werden sollen. Die beiden Förderstrecken bestehen, aus waagerechten oder schraubenförmigen Förderflächen und aus einem vorzugsweise senkrechten Förderschacht, wobei der Schacht für das Kleinteil 3 eine untere Mündung 5 und für das Werkstück 4 eine untere Mündung 6 aufweist. Unter den Mündungen 5»6 cLer Förderstrecken 1 j2 befindet sich je ein Magazin 7 und 8 für die jeweilige Aufnahme ^mehrerer Kleinteile 3 oder Werkstücke 4.This welding robot consists of a conveyor line 1, in particular a vibratory conveyor for the supply of workpieces or small parts 3 and a further conveyor line 2, in particular a vibratory conveyor for the supply of workpieces 4, which are to be welded together. The two conveyor lines consist of horizontal or helical conveying surfaces and a preferably vertical conveyor shaft, wherein the shaft for the small part 3 has a lower mouth 5 and for the workpiece 4 has a lower mouth 6. Among the mouths 5 "6 cLer conveyor lines 1 j2 there is a respective magazine 7 and 8 for the respective receptacle ^ of several small parts 3 or workpieces 4.

Die Magazine 7;8 besitzen mindestens je einen insbesondere waagerecht angeordneten Öffnungs- und Schließmechanismus 9;10, der insbesondere elektromagnetisch bzw. elektromechanisch . betätigbar ist und der vorzugsweise seitlich des jeweiligen · Magazins 7»8 angeordnet · ist. Diese Öffnungs- und Schließmechanismen 9;10 sind vorzugsweise mit je einem bewegbaren Anker versehen, der gleichzeitig als Verschlußschieber ausgebildet .ist und durch seine waagerechte hin- und hergehende Bewegung das jeweilige Magazin 7;8 verschließt, oder öffnet. Unterhalb des Magazins 7 für die Kleinteile 3 befindet sich eine Einspannund Auswerfvorrichtung 11 zum Einspannen und Auswerfen des jeweiligen Kleinteils 3· Diese Einspann- und Auswerfvorrichtung 11 ist Bestandteil einer Bewegungsvorrichtung 13 für die räumliche Bewegung des Kleinteils 3. Diese Bewegungsvorrichtung 13 ist hierbei insbesondere als Schwenk- oder Drehvorrichtung ausgebildet und bewegt das Kleinteil 3 von der oberen Einspannlage in eine untere Lage, z.B. durch Drehung oder Kippung und dort in die Kleinteilaufnahme 15a hinein. Diese Kleinteilaufnahme 15a ist hier als Bolzen ausgebildet und dem Kleinteil 3 in Größe und Form angepaßt. Die Kleinteilaufnahme 15a ist eine Bewegungsvorrichtung 15 zur senkrechten Bewegung der Kleinteilaufnahme 15a zugeordnet, beispielsweise ausgebildet als Hubmagnet. An der Kleinteilaufnahme 15a und das auf dieser bzw. ihrem¹bolzenförmigen Teil befindliche Kleinteil 3 ist eine Elektrode 16a insbesondere waagerecht mit Hilfe eines Bewegungsmechanismus 16 unter Kontaktgabe bewegbar. DieseThe magazines 7, 8 have at least one particular horizontally arranged opening and closing mechanism 9, 10, in particular electromagnetically or electromechanically. can be actuated and which is preferably arranged laterally of the respective magazine 7 »8. These opening and closing mechanisms 9, 10 are preferably each provided with a movable armature which is at the same time designed as a closure slide and by its horizontal reciprocating movement the respective magazine 7, 8 closes or opens. Below the magazine 7 for the small parts 3 is a Einspannund ejection device 11 for clamping and ejecting the respective small part 3 · This clamping and ejecting device 11 is part of a movement device 13 for the spatial movement of the small part 3. This movement device 13 is in this case in particular as a pan - or rotating device is formed and moves the small part 3 from the upper clamping position in a lower position, for example by rotation or tilting and there in the small parts recording 15a into it. This small parts recording 15a is designed here as a bolt and the small part 3 adapted in size and shape. The small parts receptacle 15a is associated with a movement device 15 for the vertical movement of the small parts receptacle 15a, for example designed as a lifting magnet. At the small parts receptacle 15a and the small part 3 located on this or its ¹ bolt-shaped part, an electrode 16a can be moved in particular horizontally with the aid of a movement mechanism 16 while making contact. These

2272 08 12272 08 1

Elektrode I6a ist elektrisch mit einer Bewegungs- und Anzugsvorrichtung 14 für die Bewegung und Halterung des Werkstücks 4 einschließlich seiner als Elektrode dienenden Einspann- und Auswerfvorrichtung 12 mit ihrer_ stromführenden Halterung 23 verbunden. Die Einspann- und Auswerfvorrichtung 12 ist vorzugsweise in der Nähe oder unterhalb des Magazins 8 angeordnet und spannt die Werkstücke 4 vorzugsweise elektromagnetisch und wirft diese auch auf diese Weise aus. Die Einspann- und Auswerfvorrichtung. 12 besitzt eine stromführende Halterung 23, die wiederum ein Halteglied 24 für die Befestigung der Bewegungsund Anzugsvorrichtung 14 im erregten Zustand dieser Vorrichtung hat.Electrode 16a is electrically connected to a moving and tightening device 14 for moving and supporting the workpiece 4, including its clamping and ejecting device 12 serving as an electrode, with its current-carrying holder 23. The gripping and ejecting device 12 is preferably arranged in the vicinity of or below the magazine 8 and preferably biases the workpieces 4 electromagnetically and also ejects them in this way. The clamping and ejecting device. 12 has a current-carrying holder 23, which in turn has a holding member 24 for attachment of the movement and tightening device 14 in the energized state of this device.

Der Einspann- und Auswerfvorrichtung 12 ist korrespondierend ein Anschlag oder Endschalter 26 zugeordnet, der zur Fixierung der Anschlag- oder Endstellung der beweglichen Einspann- und Auswerfvorrichtung 12 dient.The clamping and ejecting device 12 is correspondingly associated with a stop or limit switch 26, which serves for fixing the stop or end position of the movable clamping and ejecting device 12.

Der Einspann- und Auswerfvorrichtung 12, insbesondere seiner Halterung 23, ist weiterhin ein Bewegungsmechanismus 27 für die Erzeugung eines äußeren Kraft- bzw. Bewegungsimpulses korrespondierend zugeordnet.The clamping and ejecting device 12, in particular its holder 23, is further associated with a corresponding movement mechanism 27 for generating an external force or movement pulse.

Die Bewegungs- und Anzugsvorrichtung 14 ist Teil des Schweißstromkreises 29. In diesem Schweißstromkreis 29 liegen hintereinander das Kleinteil 3, gehalten in der Kleinteilaufnahme 15a, die Elektrode 16a, die Bewegungs- und Anzugsvorrichtung 14, mindestens der Kondensator 22, insbesondere eine Kondensatorbatterie zur Speicherung der Schweißenergie, die stromführende Halterung 23, die als Elektrode dienende Einspann- und Auswerfvorrichtung 12 (insbesondere nur zum Teil als Elektrode ausgebildet oder mit einer Elektrode versehen) und das. Werkstück 4. Bei geöffnetem Schweißstromkreis 29 wird der Kondensator 22, insbesondere eine Kondensatorbatterie, über den geschlossenen Ladeschalter 17 und Gleichrichter 18 von einer Spannungsquelle 19 geladen. . , Die Spannungsquelle 19 oder mindestens eine andere Spannungsquelle speist ggf. über mindestens einen Transformator einen Steuerstromkreis 28, in den eine Programmsteuerung 20 mit mehreren Ausgängen bzw. Ansteuerungen Aj B; C; D; Ej F; G; 21 für die Steuerung der den genannten Ausgängen bzw. AnsteuerungenThe movement and tightening device 14 is part of the welding circuit 29. In this welding circuit 29 are successively the small part 3, held in the small parts 15a, the electrode 16a, the movement and attraction device 14, at least the capacitor 22, in particular a capacitor bank for storing the Welding energy, the current-carrying bracket 23, serving as the electrode clamping and ejecting device 12 (in particular only partially formed as an electrode or provided with an electrode) and the workpiece 4. When the welding circuit 29 is open, the capacitor 22, in particular a capacitor bank over the closed charging switch 17 and rectifier 18 are charged by a voltage source 19. , The voltage source 19 or at least one other voltage source optionally feeds, via at least one transformer, a control circuit 28, into which a program controller 20 with a plurality of outputs or activations Aj B; C; D; Ej F; G; 21 for the control of the said outputs or drives

9 -9 7 ·9 Ω ft 19 -9 7 · 9 Ω ft 1

L· L· s L· w w I L · L · s L · ww I

zugeordneten Vorrichtungen bzw. Mechanismen 14, 16 und26;-9 und 10; 13; 15; 27; 12 und 17 geschaltet ist. Die Programmsteuerung 20 ist über den Ausgang bzw. die Ansteuerung A mit der Bewegungs- und Änzugsvorrichtung 14; über den Ausgang bzw. die Ansteuerung'B mit dem Bewegungsmechanismus und mit dem Anschlag oder Endschalter 26; über den Ausgang bzw. die Ansteuerung C mit den öffnungs- und Schließmechanismen 9 und 10; über den Ausgang bzw. die Ansteuerung D mit der* Bewegungsvorrichtung 13; über den Ausgang bzw. die Ansteuerung E mit dem Bewegungsmechanismus 15; mit dem Ausgang bzw. der Ansteuerung P.mit dem Bewegungsmechanismus 27 für den äußeren Kraftimpuls; über den Ausgang bzw. die Ansteuerung G mit der Einspann- und Auswerfvorrichtung 12 und über die Ansteuerung 21 mit dem ,Ladeschalter 17 elektrisch verbunden.associated devices or mechanisms 14, 16 and 26; -9 and 10; 13; 15; 27; 12 and 17 is switched. The program control 20 is via the output or the drive A with the movement and sweeping device 14; via the output or the control B with the movement mechanism and with the stop or limit switch 26; via the output or the drive C with the opening and closing mechanisms 9 and 10; via the output or the drive D with the * movement device 13; via the output or the drive E with the movement mechanism 15; with the output P.mit the movement mechanism 27 for the external force pulse; via the output or the drive G with the clamping and ejecting device 12 and via the control 21 with the charging switch 17 electrically connected.

Der Öffnungs- und Schließmechanismus 9 ist als Doppelbewegungsmechanismus ausgebildet und besitzt Bewegungselemente für eine waagerechte Bewegung, insbesondere für die Öffnung und den Verschluß des Magazins 7 und für eine senkrechte Bewegung, insbesondere für den senkrechten Transport und das Einlegen des Kleinteiles 3 in die Einspann- und Auswerfvorrichtung 11.The opening and closing mechanism 9 is formed as a double movement mechanism and has moving elements for a horizontal movement, in particular for the opening and the closure of the magazine 7 and for a vertical movement, in particular for the vertical transport and the insertion of the small part 3 in the clamping and Ejecting device 11.

Da durch den Schweißvorgang Metallspritzer insbesondere auf der Oberfläche der Kleinteilaufnahme 15a niedergeschlagen werden, viurde diese Kleinteilaufnahme mit einem dem Querschnitt dieser Aufnahme 15a angepaßten messerartigen starren Abstreifer 25 versehen, der während der senkrechten Bewegung der Kleinteilaufnahme 15a von dieser Metallspritzer abstreift, wodurch Punktionsstörungen vermieden werden.Since metal spatter is deposited on the surface of the small parts receptacle 15a by the welding operation, this small part receptacle is provided with a knife-like rigid scraper 25 adapted to the cross section of this receptacle 15a, which strikes off this metal splash during the vertical movement of the small part receptacle 15a, thereby avoiding puncture disturbances.

Die Punktion des Perkussionsschweißroboters ist folgende:The puncture of the percussion welding robot is as follows:

Zuerst-werden'die Pör der strecken 1 ;2 mit Werkstücken 4 bzw. Kleinteilen 3 versehen. Danach wird die Programmsteuerung 20 eingeschaltet. Hierbei befindet sich die Bewegungsvorrichtung 13 in der oberen Position. Der Öffnungs- und Schließmechanismus 9 wird dabei durch die Bewegungsvorrichtung 13 in waagerechter Richtung bewegt und öffnet dabei das Magazin 7 im Ergebnis des zugeordneten Steuervorganges über den Ausgang bzw. die Ansteuerung D, wodurch das Kleinteil 3 in die VorrichtungFirst, the pipes of the sections 1, 2 are provided with workpieces 4 and small parts 3, respectively. Thereafter, the program controller 20 is turned on. Here, the moving device 13 is in the upper position. The opening and closing mechanism 9 is thereby moved by the moving device 13 in the horizontal direction and thereby opens the magazine 7 as a result of the associated control process via the output or the drive D, whereby the small part 3 in the device

227208 1227208 1

11 eingesetzt und dort festgeklemmt wird. In der unteren Position wird das Kleinteil 3 durch den zugeordneten Steuervorgang über den Ausgang bzw. die Ansteuerung C auf die Kleinteilaufnahme 15a mit Hilfe des senkrecht tätigen Hechanismus 9 aufgesetzt. Durch den Bewegungsmechanismus 16, der über den Ausgang bzw. die Ansteuerung B der Programmsteuerung 20 angesteuert wird und die Elektrode 16a, wird das Kleinteil 3 auf der Kleinteilaufnahme 15a gehalten. Danach wird die Bewegungsvorrichtung 13 wieder in die obere Position gebracht, wobei der Öffnungsund Schi ieJ3 me chanismus 9 in waagerechter Richtung bewegt wird und das Magazin 7 im Ergebnis des zugeordneten Steuervorganges über den Ausgang bzw. die Ansteuerung D geöffnet wird. Während dieser Zeit wurde durch die Programmsteuerung 20 über die Ansteuerung 21 der Ladeschalter 17 geschlossen und der Kondensator 22 aufgeladen. .11 is inserted and clamped there. In the lower position, the small part 3 is placed by the associated control process via the output or the control C on the small parts recording 15a by means of vertically active lifting mechanism 9. By the movement mechanism 16, which is controlled via the output or the control B of the program control 20 and the electrode 16a, the small part 3 is held on the small parts recording 15a. Thereafter, the moving device 13 is again brought to the upper position, wherein the opening and Schi ieJ3 me mechanism 9 is moved in a horizontal direction and the magazine 7 is opened as a result of the associated control process via the output or the control D. During this time, the program controller 20 closed the charging switch 17 via the drive 21 and charged the capacitor 22. ,

Parallel zu vorgenannten Vorgängen steuert die Programmsteuerung 20 einerseits über den Ausgang bzw. die Ansteuerung C den Öffnungs- und Schließmechanismus 10 zwecks Abgabe eines Werkstükkes 4 und andererseits über den Ausgang bzw. die Ansteuerung G die Einspann- und.Auswerfvorrichtung 12 an, wodurch das Werkstück 4 eingespannt wird. Durch einen äußeren Kraftimpuls insbesondere erzeugt mit Hilfe eines insbesondere elektromagnetischen Bewegungsmechanismus 27 und ausgelöst durch die Programmsteuerung 20 über ihren Ausgang bzw. die Ansteuerung i¹ wird das Werkstück 4 mit seiner Vorrichtung 12 und seiner Halterung 23 gegen das Kleinteil 3 bewegt. Bei Berührung von Werkstück 4 und Kleinteil 3 wird die Durchbruchspannung des Schweißstromkreises 29 erreicht. Es bildet sich ein Lichtbogen aus, der zurParallel to the above operations, the program controller 20 controls on the one hand via the output or the control C the opening and closing mechanism 10 for the purpose of delivery of a Werkstükkes 4 and on the other hand via the output or the drive G the Einspann- and.Auswerfvorrichtung 12, whereby the workpiece 4 is clamped. By an external force pulse generated in particular by means of a particular electromagnetic movement mechanism 27 and triggered by the program control 20 via its output or the drive i ¹ , the workpiece 4 is moved with its device 12 and its holder 23 against the small part 3. Upon contact of workpiece 4 and small part 3, the breakdown voltage of the welding circuit 29 is reached. It forms an arc, the to

örtlichen Anschmelzung des Werkstückes 4 und des Kleinteiles 3 führt. In dieses Schmelzbad wird das Werkstück 4 mit Hilfe der insbesondere elektromagnetischen Bewegungsrichtung 14 unmittelbar nach der Kontaktgabe von Werkstück 4 und Kleinteil 3 schlagartig hineinbewegt,, weil durch das Schließen des Schweißstromkreises .die Vorrichtung 14 schlagartig erregt wurde. Dieser Vorgang wird ggf. durch die Programmsteuerung 20 über den Ausgang bzw. die Ansteuerung A ausgelöst. Während-dieses Vorganges ist die Spannungsquelle 19.über die Ansteuerung 21 durch Öffnung des Ladeschalters 17 abgeschaltet,local melting of the workpiece 4 and the small part 3 leads. In this molten bath, the workpiece 4 is abruptly moved by means of the particular electromagnetic movement direction 14 immediately after the contact of workpiece 4 and small part 3 ,, because by closing the welding circuit .the device 14 was suddenly energized. This process is possibly triggered by the program control 20 via the output or the control A. During this process, the voltage source 19 is switched off via the control 21 by opening the charging switch 17,

227208227208

um je "Schweißung eine definierte Energiemenge dem Kondensator 22 zu entnehmen.for each "weld a defined amount of energy to remove the capacitor 22.

Nach dem Schweißprozeß wird über den Bewegungsmechanismus 15» der durch die Programmsteuerung 20 über den Ausgang bzw. die Ansteuerung E eingeleitet wird, die Kleinteilaufnahme 15a vom Kleinteil 3 entfernt. Dabei wird die Kleinteilaufnahme 15a gleichzeitig durch den Abstreifer 25 von anhaftenden Metallspritzern befreit, die bei der explosionsartigen Lichtbogenentladung auf die Kleinteilaufnahme 15a niedergeschlagen wurden.After the welding process is via the movement mechanism 15 which is initiated by the program control 20 via the output or the control E, the small parts recording 15a removed from the small part 3. The small part holder 15a is simultaneously freed by the scraper 25 from adhering metal splashes, which were deposited in the explosive arc discharge on the small parts recording 15a.

Parallel zu diesem Vorgang oder' danach wird die Einspann- und Auswerfvorrichtung 12 durch die Programmsteuerung 20 über ~ ihren Ausgang bzw. die Ansteuerung G geöffnet, wodurch das Werkstück -4 mit angeschweißtem Kleinteil 3 abtransportiert wird, z.B. über einen nicht dargestellten Fördermechanismus« Durch einen äußeren Kraftimpuls, ausgelöst durch die Programmsteuerung 20 über den Ausgang bzw. die Ansteuerung F mit Hilfe des Bewegungsmechanismus 27, wird die Einspann- und Auswerfvorrichtung 12 wieder in die Ausgangslage gebracht und der Anschlag bzw. Endschalter 26 über den Ausgang bzw. die Ansteuerung B der Programms'teuer ung 20 geöffnet. Durch die Programmsteuerung 20 und über ihren Ausgang bzw. die Ansteuerung E wird die Kleinteilaufnahme 15a und über den Ausgang bzw. die Ansteuerung B wird die Elektrode 16a über den Bewegungsmechanismus 16 in die jeweilige Ausgangsstellung wieder zurückgeführt.Parallel to this operation, or thereafter, the chucking and ejecting device 12 is opened by the program controller 20 via its output G, whereby the workpiece 4 is transported away with the small piece 3 welded thereto, e.g. via an unillustrated conveyor mechanism «By an external force pulse, triggered by the program control 20 via the output or the control F using the movement mechanism 27, the clamping and ejecting device 12 is brought back into the starting position and the stop or limit switch 26 via the output or the control B of the program control 20 is opened. By the program control 20 and its output or the control E is the small parts recording 15a and the output or the control B, the electrode 16a is returned via the movement mechanism 16 in the respective starting position again.

Die Programmsteuerung 20 ist so aufgebaut, daß z.B. beim Fehlen eines Werkstückes 4 oder Kleinteiles 3 auf der Kleinteilaufnahme 15a keine Fehlschweißung erfolgt, das Programm aber vollständig durchlaufen werden kann.The program controller 20 is constructed so that e.g. in the absence of a workpiece 4 or small part 3 on the small parts recording 15a no Fehlschweißung done, but the program can be completed.

Bei Gefahr und jedem beliebigen. Arbeitsschritt kann der Schweißroboter abgeschaltet werden.At risk and any. Work step, the welding robot can be turned off.

Claims

227208 1

claims

1. percussion welding robot for welding workpieces or for welding small parts to .Werkstücke, consisting of at least two workpiece holders or at least one each small parts and workpiece holder, at least one transport or movement device for the transport of at least one workpiece or small part to the weld, at least one welding electrode and, a voltage source with a capacitor arranged in the circuit, characterized by at least one, preferably one conveying section (1j2), in particular designed as vibration conveyor sections for the transport and the supply of small parts (3) "and workpieces (4) in the Close to their mouths (5; 6) arranged magazines (7; 8) and associated in particular electromagnetic opening and S'chließmechanismen (9 »10) and in particular electromagnetic clamping and Auswerfνorrichtungen (11; 12) for the respective small part (3) and the workpiece (4), dene In particular electromagnetic movement devices (13, 14) for their. spatial movement and the small part (3) and / or workpiece (4) are assigned to each other, wherein the moving device (13) for the small part (3) is optionally designed as a pivot or rotating device and with a small part (3) in size and / or shape adapted and movable in at least one direction by means of a movement mechanism (15), eg as a bolt trained small parts recording (15a) is correspondingly connected, which is either itself formed as an electrode or with an optionally and then in at least one direction by means of a movement mechanism (16) beε elbowed electrode (16a) and on this with the in the small parts recording (15a) located small part (3) is contactable and in the case of training as an electrode this or the electrode (16a) in a closable Schweißst.romkreis (29), the minde-, at least consists of the electromagnetic movement direction (14 ), the current-carrying holder (23), with the electromagnetic clamping and ejector serving as the electrode.

22720

direction (12), with the workpiece (4) and at least one capacitor (22), in particular a capacitor bank, the or via the charging switch (17) and at least one. Rectifier (18) is charged by the voltage source (19), wherein the voltage source (19) or another voltage source, possibly via at least one transformer to. a control circuit (28) having a program control (20) with a plurality of outputs or drives (A; B; C; D; E;]; G; 21) for the control of the devices or motors associated with said outputs or drives Mechanisms (14; 16 and 26; 9 and 10; 13; 15; 27; 12; 17).

Percussion welding robot according to item 1, characterized in that the in particular electromagnetic clamping and ejecting device (1.2) for receiving and ejecting the workpiece (4) is at least partially formed as an electrode and has a holder (23) which is preferably partially energized and / or contains a live part located in the welding circuit (29).

Percussion welding robot according to points 1 and 2, characterized in that the clamping and ejection device (12) and / or the holder (23) with a stop or limit switch (26) is correspondingly connected, wherein the stop or limit switch (26) its associated output (B) of the program control (20) is electrically connected.

Percussion welding robot according to points 1 to 3, characterized in that a particular electromagnetic movement mechanism (27) with the clamping and ejecting device (12), and / or in particular with his.stromführenden holder (23) is mechanically correspondingly in communication, but on his associated output (P) is electrically connected to the program control (20).

Percussion welding robot according to the items 1 to 4, characterized in that a knife-like scraper (25) for removing metal splashes is arranged on the small part holder (15).