DE10162656B4

DE10162656B4 - Servo-Pneumatische modulare Schweißzange

Info

Publication number: DE10162656B4
Application number: DE10162656A
Authority: DE
Inventors: William E. Canton Janssens; Thomas J. Birmingham Cusumano; Tarek El-Sawaf; Michael Zona; Louis Ariosto
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2001-01-04
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: BR0200013A; DE10162656A1; US20020125219A1; JP2002224846A; US6455800B1

Abstract

Servo-pneumatische Punktschweißzange (10), welche aufweist:
ein Schweißzangen-Basismodul (12);
einen Pneumatikzylinder (16), der an das Basismodul (12) angekoppelt ist und einen beweglichen Kolben enthält mit einer ersten Schweißelektrode (30), die mit seinem äußeren Ende verbunden ist für eine Hin- und Herbewegung von einem ersten Ende des Zylinders (16);
einen Arm (14) mit einem ersten Ende, das an dem Schweißzangen-Basismodul (12) befestigt ist, und einem zweiten Ende, mit dem eine zweite Schweißelektrode (36) verbunden ist, wobei die zweite Schweißelektrode (36) axial ausgerichtet ist und zu der ersten Schweißelektrode (30) weist, wobei zwischen ihnen ein Spalt bestimmt wird; und
eine eingebaute programmierbare Steuerungsvorrichtung (88) mit einem Mikroprozessor, die eine frei programmierbare Positions- und Schweißdrucksteuerung für den zwischen der ersten und der zweiten Schweißelektrode (30, 36) angelegten Schweißdruck aufweist, und die mit dem Pneumatikzylinder (16) funktionell verbunden ist, zum Steuern der Bewegung der ersten Schweißelektrode (30) zu einer Vielzahl programmierbarer...

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Punktschweißzangen und insbesondere auf ein servo-pneumatisches modulares Schweißzangensystem mit einer frei programmierbaren Positions- und Drucksteuerung mit einer geschlossenen Schleife bzw. mit Rückkopplung. Die vorliegende Erfindung eignet sich gut für Schweißanwendungen bei einer Schnellmontagelinie insbesondere in der Automobilindustrie.
Hintergrund der Erfindung
Widerstands- oder Punktschweißen verbindet mittlere bzw. mittelstarke Bleche oder Strukturen durch Wärme, die durch den Widerstand gegenüber dem Fluß des elektrischen Stroms erzeugt wird. Die zu verschweissenden Metallstrukturen werden üblicherweise mit stabförmigen Elektroden zusammengeklemmt, wobei an entgegengesetzten Seiten Druck angelegt wird. Ein zwischen den Elektroden hindurchtretender elektrischer Strom trifft auf einen Widerstand, wenn er durch die Metallstrukturen fließt, wodurch Hitze erzeugt wird, die das Metall schmelzt und es zusammenschweißt.
Herkömmliche Punktschweißzangen verwenden einen oder mehrere Pneumatikzylinder, um eine bewegbare Elektrode auszufahren und einzuziehen und um die Klemmkraft an den zu schwei ßenden Materialien anzulegen. Der Pneumatikzylinder bewegt die Elektrodenschweißspitze zu einer von mindestens drei bekannten Positionen. Diese Festanschlag-Positionen enthalten eine völlig eingezogene, eine völlig ausgefahrene und ein Mittelpunkt-Position. Nach dem Schweißen mit der Schweißspitze in ihrer völlig ausgefahrenen Position kehrt die Kolbenstange zu einer Mittelpunkt-Position anstatt ihrer vollständig eingezogenen Position zurück. Dies verringert die Zykluszeit zwischen den Schweißungen. Um diesen Auslegungsparameter zu erzielen, wird normalerweise ein Dreipositions-Pneumatikzylinder mit einer festgelegten Mittelpunkt-Position in der Punktschweißzange verwendet.
Üblicherweise diktiert die spezielle Schweißanwendung die Auslegung der Konfiguration der Schweißzange. Mit anderen Worten werden Schweißzangen üblicherweise speziell angefertigt, um der speziellen Schweißanwendung gerecht zu werden. Einige Betrachtungen müssen bei der speziellen Auslegung einer Schweißzange angesprochen werden. Die Auslegungsparameter enthalten den Spalt zwischen den Elektroden-Schweißspitzen, den Hub der beweglichen Elektrode, den Festpositionen der Elektroden-Schweißspitze und die Zykluszeit. So wird je nach den Schweißanwendungen eine speziell angefertigte Schweißzange um einen ausgewählten Dreipositions-Pneumatikzylinder ausgelegt. Somit können im Umfeld einer Montagelinie verschiedene unterschiedliche Konfigurationen von Schweißzangen zu irgendeiner Zeit in Betrieb sein. Der offensichtliche Nachteil speziell ausgelegter Schweißzangen ist das vollständige Fehlen der Standardisierung und Austauschbarkeit.
Wenn ein Schweißparameter in einem herkömmlichen Schweißzangensystem verändert wird, muß außerdem die Schweißzange gewöhnlicherweise auseinandergebaut und für den neuen Schweißparameter erneut ausgelegt werden. Wenn man z. B. die Schweißspitzen-Mittelpunkt-Position ändern möchte, muß man den bestehenden Zylinder durch einen neuen Pneumatikzylinder ersetzen. Während dieser Neuanpassung muß die Schweißzange aus der Montagelinie herausgenommen werden, was zu Produktions-Stillstandszeiten führt. Versuche zur Vermeidung des Nachteils bestehen unter anderem darin, Schweißzangen mit mehrfachen Pneumatikzylindern bereitzustellen. Allerdings ist ein Nachteil von Mehrfachzylinder-Schweißzangen die Gewichtszunahme und die Komplexität.
Aus der EP 0 569 831 A2 ist eine Schweißzange mit einer externen Steuerungsvorrichtung und externen Ventilen bekannt, die keine programmierbare Steuerungsvorrichtung aufweist. Dies führt zu einer relativ unflexiblen und wenig kompakten Anordnung.
Eine aus der EP 1 010 491 A2 bekannte Punktschweißzange weist zwar einen mittels eines Proportionalfluss-Steuerventils angesteuerten Pneumatikzylinder auf, jedoch sind keine Angaben für die spezielle Art der Steuerung enthalten.
Aus der US 5 478 982 A ist es zwar bekannt, zur Erfassung einer Kolbenposition ein lineares Potentiometer zu verwenden, jedoch bezieht sich der Gegenstand dieser Druckschrift nicht auf eine Punktschweißzange, sondern auf eine Vorrichtung zum Verschweißen von elektrischen Drähten.
Aus der DE 32 06 432 C2 ist ein Schutzmantel zur Verhinderung des Anhaftens von Schweißspritzern auf einer Kolbenstange eines Arbeitszylinders an Schweißvorrichtungen bekannt, wobei der Pneumatikzylinder mit einem Schaberring ausgestattet ist. Im Hinblick auf eine Steuerung einer Punktschweißzange ist dieser Druckschrift nichts zu entnehmen.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Schweißzangen-Konfiguration mit einer standardmäßigen Auslegung bereitzustellen, die ohne weiteres mit anderen Schweißzangen ausgetauscht werden kann und die frei programmierbar ist, um eine beliebige Schweißspitzen-Positionierung und/oder einen beliebigen Druck zu erzeugen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine servo-pneumatische Punktschweißzange mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Der Pneumatikzylinder enthält einen internen Positionscodierer zum Erfassen einer Kolbenposition und Übertragen der Kolbenposition-Information zu der Steuerungsvorrichtung, um die Bewegung des Kolbens durch ein Proportional-Strömungssteuerungsventil und einen Proportional-Druckregler zu steuern. Vorzugsweise ist der interne Positionscodierer ein lineares Potentiometer, das innerhalb der Kolbenstange des Pneumatikzylinders eingepaßt ist, um die Aussparung und Einziehung der Kolbenstange genau zu bestimmen.
Die Schleifen-Positionssteuerung bzw. rückgekoppelte Positionssteuerung ermöglicht die Verwendung eines standardmäßigen Pneumatikzylinders mit bekanntem Hub und bekannter Zylinderbohrung. Somit ist die Schweißzange für eine lösbare Anbringung des Pneumatikzylinders und des Kanonenarms ausgelegt, wodurch der Pneumatikzylinder und der Kanonenarm mit anderen Pneumatikzylindern und Kanonenarmen ausgetauscht werden kann. Zusätzlich werden die Schweißzangen- Basismodulkomponenten aus hochfestem maschinell bearbeitetem Aluminium gefertigt, um das Gewicht zu verringern.
Zum Steuern der Positon einer Punktschweißzangen-Schweißspitze wird eine Sequenz aus einer Vielzahl von Binärbit-Positionssequenzen, die einer unterschiedlichen Schweißspitzen-Position entsprechen, in einer Steuerungsvorrichtung eingegeben, welche die eingegebene Sequenz mit der durch einen interenen Positionscodierer erfaßten tatsächlichen Position der Schweißspitze vergleicht. Auf der Grundlage des Vergleiches aktiviert die Steuerungsvorrichtung ein Steuerungsventil eines Pneumatikzylinders, um die Schweißspitze auszufahren oder einzuziehen. Vorzugsweise umfaßt die Bitsequenz vier binäre Bits, die 16 mögliche Schweißspitzen-Orte darstellen.
Durch Manipulieren der Bitsequenzen und in Abhängigkeit von den eingegebenen Adressen der Steuerungsvorrichtung können andere Schweißparameter wie z. B. Schweißdruck, Ausgleichsdruck und Spitzendämpfung gesteuert werden. So enthält z. B. ein Verfahren zum Steuern des Schweißdruckes an der Schweißspitze Schritte zum Eingeben einer von mehreren Binärbit-Drucksequenzen in eine Steuerungsvorrichtung, wobei jede Drucksequenz einem unterschiedlichen Druck entspricht, der an die Schweißspitze angelegt wird. Die Drucksequenz wird mit dem durch einen Druckregler erfaßten tatsächlichen Schweißspitzen-Druck verglichen, und auf der Grundlage des Vergleichs betätigt die Steuerungsvorrichtung das Steuerungsventil des Pneumatikzylinders, um den an der Schweißspitze angelegten Druck zu erhöhen oder zu verringern. Auf ähnliche Weise können mehrfache Schweißspitzen-Positionen in die Steuerungsvorrichtung programmiert werden, um der Schweißzange das Merkmal der Spitzendämpfung zu verleihen.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende ausführliche Beschreibung verwiesen, die anhand der begleitenden Zeichnung zu lesen ist und deren Schutzbereich in den beigefügten Ansprüchen bestimmt wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine Perspektivansicht der erfindungsgemäßen servo-pneumatischen Schweißzange von oben.
2 ist eine Querschnittsansicht des Pneumatikzylinders entlang der Linie 2-2 von 1.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele.
In 1 ist eine servo-pneumatische modulare Schweißzange 10 gezeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung gefertigt ist. Die Schweißzange 10 enthält im allgemeinen ein Schweißzangen-Basismodul 12, einen J-förmigen Kanonenarm 14, einen Pneumatikzylinder 16 und eine Unter-Steuerungsvorrichtung 88.
Das Schweißzangen-Basismodul 12 ist so aufgebaut, daß es als Plattform für eine Vielzahl von Bauarten verwendet werden kann. Mit anderen Worten bleibt das Basismodul 12 unabhängig von der Art des verwendeten Pneumatikzylinders oder des verwendeten Kanonenarms dasselbe. Durch Austauschen stationärer Kanonenarme kann eine große Vielzahl von Schweißbedingungen erfüllt werden, während die Gesamtzahl der Schweißzangen-Komponenten minimal gehalten wird. Eine Verringerung der Anzahl der Schweißzangen-Komponenten kommt dem Endkunden zugute, indem sowohl die Anforderungen an Ersatz-Schweißzangen und die Ersatzteil-Lagerhaltung verringert werden. Die Wartungskosten und die Ausbildung werden aufgrund der Gemeinsamkeit des Basismoduls ebenfalls minimiert.
Das Basismodul 12 umfaßt eine Basis 18, einen Schweißtransformator 19, eine Ausgleichsanordnung 20, einen Schweißzangen-Basisflansch 21 sowie Montageklammern 22. Die Basis 18, der Basisflansch 21 und die Montageklammern 22 werden aus hochfestem Aluminium mit Flugzeugqualität maschinell gefertigt, wodurch das Gesamtgewicht des Basismoduls 12 veringert wird, jedoch die notwendige Festigkeit erzeugt wird. Die Montageklammern 22 sind an zwei Seiten und am Boden der Basis 18 vorgesehen, um die Anbringung der Schweißzange 10 an einem Roboterarm oder einer. anderen Montagelinien-Schweißmaschine in irgendeiner von drei Konfigurationen zu ermöglichen. Alle Teile werden aus Strangmaterial bzw. Barrenmaterial gefertigt, wodurch das Gewicht verringert und die Notwendigkeit für Gießmuster beseitigt wird, wodurch die Herstellungszeit verringert wird.
Der Transformator 19, die Ausgleichsanordnung 20 und die Montageklammern 22 sind mit der Basis 18 durch Bolzen verbunden. Der Schweißtransformator 19 enthält elektrische Verbindungsstücke (nicht gezeigt) zur Verbindung mit einer externen Stromquelle und erzeugt den notwendigen Strom zu der Schweißzange. Die offene Gestaltung des Basismoduls 12 ermöglicht eine Vielzahl von Schweißtransformatoren, wie z. B. Wechselstrom- und Gleichstrom-US-Standards wie auch ISO-Standard-Bauarten.
Die Ausgleichsanordnung 20 ist ein herkömmlicher Pneumatikzylinder mit einer Kolbenstange 12, die sich hiervon nach außen erstreckt. An dem Ende der Kolbenstange 23 ist der Schweißzangen-Basisflansch 21 befestigt. Somit bewegt sich der Basisflansch 21 zusammen mit der Kolbenstange 23 der Ausgleichsanordnung 20. Die Ausgleichsanordnung 20 enthält ein Proportional-Steuerungsventil 24 und einen Druckregler 25 zum Steuern und Überwachen des Luftdrucks, der durch Pneumatikzylinder zugeführt wird, zum Ausfahren und Einziehen der Ausgleichs-Kolbenstange 23. Der Betrieb der Ausgleichsanordnung 20 wird weiter unten ausführlich beschrieben.
Ebenfalls mit dem Basismodul 12 verbunden sind eine Transformator-Busstange 40, eine bewegliche Busstange 42, Elektrodenadapter 44, ein stationärer Nebenschluß 46 und ein beweglicher Nebenschluß 48 zum Erzeugen elektrischer Verbindungen zu dem Schweißtransformator 19. Die bewegliche Busstange 42 und der bewegliche Nebenschluß 48 sind mit einem beweglichen Schaftabschnitt 28 des Pneumatikzylinders 16 durch einen Arm 50 verbunden, der einen Führungsschaft 52 enthält, der in einem in dem Basisflansch 21 befestigten Lager 44 mit einem Drehzapfen gelagert ist. Der Führungsschaft 52 und das Lager 54 helfen, um eine richtige Ausrichtung des beweglichen Schaftabschnitts 28 des Zylinderkolbens während der Bewegung zu gewährleisten.
An dem Basismodul 12 nicht gezeigt sind herkömmliche Wasserleitungsanschlüsse und dazu gehörende innere Wasserdurchtritte und Verteiler zum Kühlen der Komponenten der Schweißzange. Jede beliebige Kühlsystem-Auslegung kann mit der Schweißzange der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Derartige Systeme sind im Stand der Technik weitgehend bekannt und müssen nicht ausführlich besprochen werden.
Der Basisflansch 21 enthält außerdem einen Kanonenarm-Aufnahmehohlraum 32 für die Befestigungs des Kanonenarms 14. Der Kanonenarm 14 ist ebenfalls aus einem hochfesten Aluminium in Flugzeugqualität maschinell gefertigt, um das Gewicht zu verringern. Der Kanonenarm 14 ist im allgemeinen J-förmig, wobei ein Ende an dem Basisflansch 21 befestigt ist und ein stationärer Schaft 34 mit einer Schweißspitze 36 an einem entgegengesetzten Ende davon befestigt ist. Der Kanonenarm 14 ist an dem Basisflansch 21 durch Bolzen 33 derart befestigt, daß der stationäre Schaftabschnitt 34 des Kanonenarms mit dem beweglichen Schaftabschnitt 28 des Zylinderkolbens axial ausgerichtet ist und ein Spalt zwischen den gegenüberliegenden Schweißspitzen der Schäfte gebildet wird. Wenn die Ausgleichsanordnung 20 aktiviert wird, bewegt sich daher der stationäre Schaftabschnitt 34 des Kanonenarms 14 zusammen mit der Ausgleichs-Kolbenstange 23 zu dem beweglichen Schaftabschnitt des Zylinderkolbens hin oder von ihm weg. Durch Austauschen unterschiedlicher Kanonenarme kann der Spalt zwischen den Schweißspitzen eingestellt werden. Der Kanonenarm 14 und der Pneumatikzylinder 16 sind nun wiederum mit dem Basisflansch 21 lösbar verbunden, um eine vollständige Austauschbarkeit zu erzeugen.
Der Pneumatikzylinder 16 ist mit dem Basisflansch 21 durch Bolzen 26 verbunden. Der Basisflansch 21 ist mit einer Bohrung 27 gebildet, durch die sich die Zylinder-Kolbenstange erstreckt. Mit der Zylinder-Kolbenstange ist ein beweglicher Schaftabschnitt 28 verbunden, der eine Schweißspitze 30 an seinem äußeren Ende hat.
Ein wichtiger Nutzen der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Verwendung eines Mehrfachpositions-Pneumatikzylinders vom Standard ISO 6431 ermöglicht wird. Ein geeigneter Pneumatikzylinder zur Verwendung mit der Schweißzange der vorliegenden Erfindung ist das Modell Nr. DNC 125–200 Markenbezeichnung das von der Festo-Corporation in Hauppauge, New York, gefertig wird. Wie oben besprochen, werden herkömmliche Schweißzangen gewöhnlicherweise unter Verwendung eines Drei-Positions-Zylinders speziell angefertigt. Wenn eine neue Anwendung erforderlich ist, muß die Schweißzange auseinandergebaut und für die neue Anwendung erneut konfiguriert werden. Es gibt somit praktisch keine Austauschbarkeit mit vorhandenen Schweißzangen. Durch Standardisieren des Pneumatikzylinders kann der Endnutzer verschiedene identische Schweißzangen bereithalten, die ohne weiteres ausgetauscht werden können. Hierdurch ergibt sich eine dramatische Verringerung der Stillstandszeit, wenn sich die Werkzeuganwendungen verändern. Wie weiter unten ausführlicher besprochen wird, wird die Standardisierung durch Einbauen eines internen Positionscodierers 78 in einem Standardzylinder und Bereitstellen einer Unter-Steuerungsvorrichtung 88 erzielt, um eine kontinuierliche Positionssteuerung mit geschlossener Schleife bzw. mit Rückkopplung zu erzeugen.
Kontinuierliche Positionierungssteuerung mit geschlossener Schleife bzw. Rückkopplung bedeutet, daß die tatsächliche Position der Schweißspitze 30 durch den internen Positionscodierer 78 kontinuierlich überwacht wird, und diese Information wird zur Unter-Steuerungsvorrichtung 88 gesendet, wo sie mit Eingabeinformation verglichen wird, die einer gewünschten Schweißspitzen-Position enspricht. Die Position der Schweißspitze 30 wird dann auf der Grundlage des Vergleichs der tatsächlichen Positon und der Eingabeinformation durch die Unter-Steuerungsvorrichtung 88 automatisch eingestellt.
2 veranschaulicht einen Querschnitt des Pneumatikzylinders 16 entlang der Linie 2-2 in 1. Der Pneumatikzylinder 16 enthält im allgemeinen ein zylindrisches Gehäuse 56, Lagerkappen 58 und 60, einen Kolben 62 und eine Kolbenstange 64. Die Lagerkappen 58 und 60 sind an den Enden des zylindrischen Gehäuses 56 befestigt, um dadurch eine Kolbenkammer 66 darin zu bilden. Die Lagerkappen 58 und 60 enthalten Anschlüsse 67 zur Verbindung mit einer Druckluftquelle durch ein Proportional-Steuerungsventil 68 und einen Proportional-Druckregler 69, die in 1 gezeigt sind. Der Proportional-Druckregler 69 überwacht und steuert Druckluft, die zu dem Proportional-Steuerungsventil 68 durch die Pneumatikleitungen 71 wandert, wie weiter unten ausführlich beschrieben wird. Die vordere Lagerkappe 58 enthält außerdem eine mittige Bohrung 70, durch die sich die Kolbenstange 64 bewegen kann. Der Kolben 62 ist an der Kolbenstange 64 befestigt und bildet eine luftdichte Abdichtung gegenüber dem Inneren des Zylindergehäuses 56, so daß beim Zuführen von Druckluft durch einen der Anschlüsse 67 einer der Lagerkappen sich der Kolben in einer von dem zugeführten Druck weggewandten Richtung bewegt, wodurch die Kolbenstange 64 in einer axialen Richtung bewegt wird. Die Standardbohrung für die innere Kammer 66 ist eine 125 mm-Bohrung, und der Hub der Kolbenstange 64 ist 185 mm.
Innerhalb der mittigen Bohrung 70 der vorderen Lagerkappe 58 ist ein metallischer Schaberring 72 befestigt, der zwischen einem Schnappring 73 und einem Lager 74 an seinem Ort gehalten wird. Der Schaberring 72 hat einen Innendurchmesser, der so bemessen ist, daß der Schaberring mit dem Umfangsrand der Kolbenstange 64 innig in Berührung ist. Wenn sich die Kolbenstange 64 bewegt, entfernt der Schaberring somit jegliche Schweißschlacke, die sich an der Kolbenstange anhäufen kann, wodurch verhindert wird, daß derartige zerriebene Ablagerungen in die innere Kammer 66 des Pneumatikzylinders 14 eindringen.
Der Pneumatikzylinder 14 ist mit einer gehärteten und mit C45-Chrom beschichteten Kolbenstange 64 ausgestattet, die entlang ihrer Mittenlinie zur Bildung einer axialen Bohrung 76 darin angebohrt wurde. Die axiale Bohrung 76 ist bemessen, daß sie den inneren Positonscodierer 78 aufnimmt. Die Kolbenstange 64 enthält weiterhin einen Verriegelungsring 80, der an ihrem äußeren Ende befestigt ist, um die Anbringung des beweglichen Arms 50, des beweglichen Schaftabschnitts 28 und der Schweißspitze 30 daran zu erleichtern.
Der innere Positionscodierer 78 ist vorzugsweise ein lineares Potentiometer, das an einem Ende mit der hinteren Lagerkappe 60 mit Edelstahl-Nylon-Verriegelungsmuttern 81 befestigt ist. Das lineare Potentiometer 78 enthält außerdem eine an dem äußeren Ende der Kolbenstange 64 befestigte Sonde 82. Ein geeignetes lineares Potentiometer für die Verwendung mit der Schweißzange der vorliegenden Erfindung trägt die Teile-Nummer 04LF8258 Markenbezeichnung und wird von der Betatronics Inc. in Hauppauge, New York hergestellt. 2 zeigt ein Verfahren zum Befestigen der Kolbensonde 82 an der Kolbenstange 64. Eine Schraube 83 mit einem inneren axialen Gewinde 84 ist in die Endfläche des äußeren Endes der Kolbenstange 64 eingeschraubt. Die Sonde 82 wird dann in das innere Gewinde der Schraube geschraubt, wodurch die Sonde an der Kolbenstange befestigt wird. Das Potentiometer 78 hat einen Arbeitshub von 10 Zoll (254 mm), wovon nur 7,28 Zoll (185 mm) verwendet werden. Wenn die Kolbenstange 64 vollständig eingezogen ist, hat das Potentiometer einen Totbereich von 1,35 Zoll (34 mm), was genauso ist, als ob sie vollständig ausgefahren wäre. Das lineare Potentiometer 78 arbeitet auf eine bekannte Art und Weise, wobei die Aus legung der Sonde 82 genau gemessen werden kann. Folglich können die Position und die Bewegung der Kolbenstange 64 genau überwacht werden.
Ein Elektro-Verschlußkasten 85 ist mit der hinteren Lagerkappe 60 verbunden, um die Potentiometerverdrahtung aufzunehmen. Der Elektro-Verschlußkasten 85 enthält außerdem elektrische Verbindungsglieder 86, um die elektrische Verbindung zwischen dem linearen Potentiometer 78 und einer Unter-Steuerungsvorrichtung 88 zu erleichtern. Die Unter-Steuerungsvorrichtung 88 ist die Schnittstelle zwischen der Schweißzange 10 und einer Haupt-Steuerungsvorrichtung (nicht gezeigt). Die Unter-Steuerungsvorrichtung 88 ist im wesentlichen ein Mikroprozessor, der Signale von der Codiervorrichtung 70, dem Proportional-Druckregler 69 und dem Ausgleichs-Druckregler 25 empfängt und diese Signale mit Signalen vergleicht, die von der Haupt-Steuerungsvorrichtung empfangen werden. Das Proportional-Steuerungsventil 68, der Proportional-Druckregler 69, das Ausgleichs-Steuerungsventil 24 und der Ausgleichs-Druckregler 25 sind allesamt durch Leitungen 89 mit der Unter-Steuerungsvorrichtung 88 elektrisch verbunden.
Die Schweißzange 10 arbeitet im allgemeinen auf die folgende Art und Weise. Wenn die Schweißspitzen 30 und 36 in einer vollständig offenen Stellung sind, positioniert ein Roboterarm die Schweißzange so, daß sich das Metall-Werkstück zwichen den Schweißspitzen befindet. Die Ausgleichsanordnung 20 wird aktiviert, um die Ausgleichs-Kolbenstange 23 einzuziehen und die Schweißspitze 36 zu dem Werkstück hin zu bewegen, bis es zu einem Kontakt kommt. So stützt man das Werkstück während des Schweißens ab und verhindert eine Beschädigung des Pneumatikzylinders 16. Sobald das Werkstück abgestützt ist, wird der Pneumatikzylinder 16 akti viert, um die Schweißspitze 30 zu dem Werkstück hin zu bewegen. Sobald die Schweißspitze 30 das Werkstück kontaktiert, erzeugt der Transformator 19 einen gewünschten Strom zwischen den Schweißspitzen 30 und 36. Der Strom tritt durch das Metall-Werkstück hindurch, wodurch das Metall geschmolzen wird und eine Verschweißung erzeugt wird. Wenn die Verschweißung abgeschlossen ist, zieht der Pneumatikzylinder 16 die Schweißspitze 30 zu einer Mittelpunkt-Position zurück, und das Werkstück und/oder die Kanone wird an einen neuen Ort bewegt, woraufhin sich der Zyklus wiederholt.
Wie oben erwähnt, wird durch Einziehen der Schweißspitze 30 zu einer Mittelpunkt-Position anstatt zu einer vollständig eingezogenen Position die Zykluszeit zwischen den Verschweißungen stark verringert. Durch den Einbau eines internen Positioniercodierers 78 und einer Unter-Steuerungsvorrichtung 88 ermöglicht die vorliegende Erfindung die Programmierung jeder beliebigen Mittelpunkt-Position durch die Haupt-Steuerungsvorrichtung. Zusätzlich werden andere Eigenschaften, wie z. B. eine Spitzenabnutzungs-Kompensation, eine Spitzendämpfung und eine genaue Kalibrierung erreicht, wie weiter unten ausführlich beschrieben wird.
Die Haupt-Steuerungsvorrichtung koordiniert die gesamte Bewegung, die Drucksteuerung sowie die Sequenzierung für den Schweißzangen-Roboterarm auf der Grundlage ihres eigenen internen Programms und der Rückkopplung von der Unter-Steuerungsvorrichtung 88. Dies wird erreicht durch die Übertragung von Bitsequenzen zwischen der Haupt-Steuerungsvorrichtung und der Unter-Steuerungsvorrichtung 88. Die Haupt-Steuerungsvorrichtung und die Unter-Steuerungsvorrichtung kommunizieren miteinander durch ein standardmäßiges Kommunikationsprotokoll, das als DeviceNet bezeichnet wird. Die folgende Tabelle ist eine Bitkarte, welche die Eingaben der Haupt-Steuerungsvorrichtung von der Unter-Steuerungsvorrichtung und die Ausgaben der Haupt-Steuerungsvorrichtung zu der Unter-Steuerungsvorrichtung zeigt.
Tabelle 1
Bit-Karte
Eingaben

Nxx:i01 – System EIN/System OK
Nxx:i02 – Position erreicht
Nxx:i03 – Positioniert für Verschweißung (Stapelung OK)
Nxx:i04 – Positions-Überbewegung (gezogene Kappe)
Nxx:i05 – Ausgleichsdruck erzielt
Nxx:i06 – Schweißdruck erzielt
Nxx:i07 – System kalibriert

Ausgaben

Nxx:o01 – Kanonenspitzen-Schließtakt
Nxx:o02 – Kalibriere Schweißspitze
Nxx:o03 – Kanonen-Vorwärts-/Rückwärts-Takt
Nxx:o04 – Vorwärts-/Rückwärts-Position Bit 1
Nxx:o05 – Vorwärts-/Rückwärts-Position Bit 2
Nxx:o06 – Vorwärts-/Rückwärts-Position Bit 3
Nxx:o07 – Vorwärts-/Rückwärts-Position Bit 4
Nxx:o08 – Spitzenschließ- und Schweißposition Bit 1
Nxx:o09 – Spitzenschließ- und Schweißposition Bit 2
Nxx:o10 – Spitzenschließ- und Schweißposition Bit 3
Nxx:o11 – Spitzenschließ- und Schweißposition Bit 4
Nxx:o12 – Schweißdruck Bit 1
Nxx:o13 – Schweißdruck Bit 2
Nxx:o15 – Schweißdruck Bit 3
Nxx:o16 – Schweißdruck Bit 4
Nxx:o17 – Spitze bewegen (+)
Nxx:o18 – Spitze bewegen (–)
Nxx:o19 – Ausgleichsdruck Bit 1
Nxx:o20 – Ausgleichsdruck Bit 2
Nxx:o21 – Ausgleichsdruck Bit 3
Nxx:o22 – Ausgleichsdruck Bit 4

Die Haupt-Steuerungsvorrichtung steuert die Schweißzange durch Manipulieren einer Sequenz von binären Bits. Die Bits 1 bis 4 werden manipuliert, um verschiedene Betriebsparameter in Abhängigkeit von der Ausgabeadresse der Haupt-Steuerungsvorrichtung zu erstellen. Das Bit 5 ist ein Takt-Bit, das den ausgeführten Befehl trägt bzw. mitführt.

Ein "Ein"-Bit von der Haupt-Steuerungsvorrichtung-Ausgabe Nxx:o12 schaltet das Schweißzangensystem ein. Die Haupt-Steuerungsvorrichtung-Ausgaben Nxx:o04–07 steuern die Mittelpunkt-Position der Pneumatikzylinder-Kolbenstange 64 auf der Grundlage einer Rückkopplung von dem internen Codierer 78. Die Kolbenstange 64 hat einen möglichen Hub von 150 mm für Positionierzwecke. Die Vorwärts-/Rückwärts-Positionsadressen Nxx:o04–07 stellen 0 mm–150 mm in 10 mm-Inkrementen gemäß der in Tabelle 2 gezeigten folgenden Bitsequenz dar. Tabelle 2 Vorschub-/Einzug-Positionstabelle

Bit 1 Nxx:o04	Bit 2 Nxx:o05	Bit 3 Nxx:o06	Bit 4 Nxx:o07	Meßposition
0	0	0	0	0 mm geschlossen
0	0	0	1	10 mm
0	0	1	0	20 mm
0	0	1	1	30 mm
0	1	0	0	40 mm
0	1	0	1	50 mm
0	1	1	0	60 mm
0	1	1	1	70 mm
1	0	0	0	80 mm
1	0	0	1	90 mm
1	0	1	0	100 mm
1	0	1	1	110 mm
1	1	0	0	120 mm
1	1	0	1	130 mm
1	1	1	0	140 mm
1	1	1	1	150 mm

Die Ausgabe Nxx:o03 "Ein" positioniert die Kolbenstange 64 an einem Ort gemäß der Bestimmung durch die Bitsequenz von Nxx:o04–07 und relativ zu der letzten Operation in der Kalibrierungsausgabe Nxx:o02. Dies wiederum kann nicht erzielt werden ohne eine positive Rückkopplung mittels geschlossener Schleife von der internen Positionierungs-Codiervorrichtung 78, die Signale zu der Unter-Steuerungsvorrichtung 88 zurücksendet für einen Vergleich mit den Ausgaben von der Haupt-Steuerungsvorrichtung.

Die Haupt-Steuerungsvorrichtung-Ausgaben Nxx:o08–11 verwenden ebenfalls eine 4-Bitsequenz, um die Schweißzange bis auf einen gewünschten Spalt zwischen den Schweißspitzen 30 und 36 zu schließen. Diese Bitsequenz gestattet eine automatische Kalibrierung und eine Spitzen- Dämpfungseigenschaft. Durch Manipulieren der Bitsequenz können die Schweißspitzen vor dem Schweißen bei einer "Spitze-geschlossen"-Position zu einem äußerlichen Spalt positioniert werden mit der in Tabelle 3 gezeigten folgenden Bitsequenz. Tabelle 3 Spitzenschließ- und Schweißpositionstabelle

Bit 1 Nxx:o08	Bit 2 Nxx:o09	Bit 3 Nxx:o10	Bit 4 Nxx:o11	Hubposition
0	0	0	0	0 mm
0	0	0	1	1 mm
0	0	1	0	2 mm
0	0	1	1	3 mm
0	1	0	0	4 mm
0	1	0	1	5 mm
0	1	1	0	6 mm
0	1	1	1	7 mm
1	0	0	0	8 mm
1	0	0	1	9 mm
1	0	1	0	10 mm
1	0	1	1	11 mm
1	1	0	0	12 mm
1	1	0	1	13 mm
1	1	1	0	14 mm
1	1	1	1	15 mm

Die in Tabelle 3 aufgeführten Hubpositionen sind relativ zum Ort der "Spitze-geschlossen"-Position und müssen vor dem Betrieb kalibriert werden. Die Schweißspitze hat einen relativen Hub von 15 mm für Schweißzwecke, wobei die Spitzegeschlossen-Position-Bits Nxx:o08–11 10 mm–15 mm in 1 mm-Inkrementen darstellen. Die Ausgabe Nxx:o01 "Ein" positioniert die Schweißspitze an einem Ort, der durch die Bitsequenz Nxx:o08–11 und relativ zu der letzten Operation des Kalibrierungsbits Nxx:o02 bestimmt ist.

Eine dritte 4-Bit-Sequenz, die den Ausgaben Nxx:o13–16 entspricht, wird verwendet, um den an den Spitzen 30 und 36 angelegten Schweißdruck zu manipulieren, und eine vierte 4-Bit-Sequenz, die den Ausgaben Nxx:o19–22 entspricht, wird verwendet, um den Ausgleichsdruck zu manipulieren. Der Schweißspitzen-Druck hat einen Bereich von 90 psi mit einer Bitauflösung von opsi, die durch Sequenzieren der Bits entsprechend den Ausgaben Nxx:o13–16 eingestellt wird. Der Ausgleichsanordnung-Druck hat ebenfalls einen Bereich von 90 psi und einer Auflösung von 6 psi pro Bit, die durch Sequenzieren der Bits von dem Haupt-Steuerungsvorrichtungs-Ausgaben Nxx:o19–22 eingestellt wird. Tabelle 4 zeigt die Bitsequenz zum Einstellen sowohl des Schweißspitzen-Drucks als auch des Ausgleichsdrucks. Tabelle 4 Schweiß- und Ausgleichsdruck-Werttabelle

Bit 1 Nxx:o13 Nxx:o19	Bit 2 Nxx:o14 Nxx:o20	Bit 3 Nxx:o15 Nxx:o21	Bit 4 Nxx:o16 Nxx:o22	Druck Schweißung Ausgleichsvorrichtung
0	0	0	0	0 psi
0	0	0	1	6 psi
0	0	1	0	12 psi
0	0	1	1	18 psi
0	1	0	0	24 psi
0	1	0	1	30 psi
0	1	1	0	36 psi
0	1	1	1	42 psi
1	0	0	0	48 psi
1	0	0	1	54 psi
1	0	1	0	60 psi
1	0	1	1	66 psi
1	1	0	0	72 psi
1	1	0	1	78 psi
1	1	1	0	84 psi
1	1	1	1	90 psi

Die Haupt-Steuerungsvorrichtungs-Eingaben Nxx:i05 und Nxx:i06 "Ein" werden verwendet, um die Druckausgabe des Proportional-Druckreglers 69 anzuzeigen, oder der Ausgleichs-Druckregler 25 befindet sich innerhalb einer +/–2%-Genauigkeit des beabsichtigten Drucks, der durch die Bitsequenz Nxx:o13–16 oder Nxx:o19–22 bestimmt wird. Der Schweißdruck-Befehl wird nur dann tätig, wenn die Spitze geschlossen- und die Schweißposition ausgeführt wird. Die Haupt-Steuerungsvorrichtung hat eine vollständige Kontrolle für den Ausgleichsdruck und muß je nach der Kanonenausrichtung notwendige Druckwerte ändern.
Die Haupt-Steuerungsvorrichtung-Ausgaben Nxx:o17 und Nxx:o18 werden verwendet, um die Schweißzange manuell zu betätigen. Die Ausgabe Nxx:o17 läßt den Zylinder zu einer Spitze-geschlossen-Position wandern, und die Ausgabe Nxx:o18 läßt den Zylinder zu einer Spitze-offen-Position wandern. Diese Eigenschaften ermöglichen das manuelle Ausfahren und Einfahren von der Haupt-Steuerungsvorrichtung.
Die Haupt-Steuerungsvorrichtungs-Eingaben Nxx:i01–07 empfangen Signale von Unter-Steuerungsvorrichtung 88, die verschiedene Betriebsparameter der Schweißzangen anzeigen. Die Eingabe Nxx:i01 "Ein" zeigt der Haupt-Steuerungsvorrichtung an, daß das System eingeschaltet ist und kein fehlerhafter Zustand vorliegt. Die Eingabe Nxx:i02 "Ein" zeigt an, daß eine Vorschub/Einzug-Position erreicht worden ist. Die Eingabe Nxx:iO3 "Ein" zeigt an, daß der Schweißstapel innerhalb der zusätzlichen Toleranz liegt, während "Aus" anzeigt, daß der Stapel zu dick ist oder irgendetwas innerhalb des Weges der Schweißspitze stört. Die Eingabe Nxx:iO4 "Ein" zeigt der Haupt-Steuerungsvorrichtung die Positon über dem Weg oder einen Zustand der "gezogenen Kappe" an.
Die Eingabe Nxx:i05 "Ein" zeigt an, daß der angewiesene Schweißdruck erreicht ist, der durch die Ausgaben Nxx:o13–16 ausgewählt wird. Die Eingabe Nxx:o06 "Ein" zeigt an, daß der angewiesene Ausgleichsdruck erzielt worden ist, der durch die Ausgaben Nxx:o19. 22 ausgewählt wurde. Schließlich zeigt die Eingabe Nxx:i07 "Ein" an, daß sich das System im Kalibrierungsmodus befindet, während "Aus" anzeigt, daß die Kalibrierung abgeschlossen ist und der Normalbetrieb erneut beginnen kann.
Nachdem die Initialisierung und Kalibrierung abgeschlossen ist, läßt sich der Betrieb des Schweißzangensystems gemäß der vorliegenden Erfindung durch die folgenden Schritte darstellen:

1. Einstellen der Bits Nxx:o04–Nxx:o07 für eine beabsichtigte Position.
2. Halten des Bits Nxx:o03 auf einem hohen Wert, um zu der Position auszufahren.
3. Einstellen der Bits Nxx:o13–Nxx:o16 für den gewünschten Druck.
4. Einstellen der Bits Nxx:o08–Nxx:o11 für die gewünschte Metalldicke.
5. Halten des Bits Nxx:o01 auf einem hohen Wert, um das Schweißen durchzuführen.
6. Prüfen des Bits Nxx:iO3 für "Positioniert zum Schweißen".
7. Prüfen des Bits Nxx:i06 für erreichten Schweißdruck.
8. Prüfen des Bits Nxx:iO4, ob es bei abgezogener Kappe nicht an ist.
9. Durchführen der Schweißung mit gesteuerter Schweißung.
10. Fallenlassen des Bits Nxx:o01, um zu dem Ort zurückzukehren, der durch die Bits Nxx:o04–Nxx:o07 sequenziert wird und durch Nxx:o03 eingestellt ist.
11. Fallenlassen des Bits Nxx:o03.
12. Einstellen der neuen Rückfahrort-Schritte 1 bis 2.
13. Einstellen des neuen Schweißdruck-Schrittes 3.
14. Aussendendes neue-Dicke-Schrittes 4.
15. Ausführen der Schweißsequenz-Schritte 5 bis 9.
16. Ausführen des Einzieh-Schrittes 10 bis 11.

Für den Fachmann ist es selbstverständlich, daß die oben vorgestellten Tabellen lediglich der Veranschaulichung dienen. Natürlich kann je nach den Auslegungsparametern das Steuerungsprogramm modifiziert werden, um einem gewünschten Bedarf gerecht zu werden.
Der Pneumatikzylinder 14 ist daher mit einer Positions-Steuerungsvorrichtung ausgestattet, die ein Proportional- Steuerungsventil ansteuert, das mit einem oder beiden der Anschlüsse 68 der Lagerkappen 58 und 60 verbunden ist, um eine rückgekoppelte Positionierungssteuerung bzw. eine Positionierungsteuerung mit geschlossener Schleife für die Kolbenstange 64 zu erzeugen. Dieses System ist ausgestattet mit einer frei programmierbaren rückgekoppelten Positions- und Drucksteuerung aufgrund des internen Positionierungscodierers 78 und der Unter-Steuerungsvorrichtung 88. Außerdem lernt das Positionierungssystem und kompensiert jegliche Zylinderabnutzung über die Zeit hinweg und ermöglicht eine Spitzendämpfungs-Eigenschaft.

Claims

Servo-pneumatische Punktschweißzange (10), welche aufweist: ein Schweißzangen-Basismodul (12); einen Pneumatikzylinder (16), der an das Basismodul (12) angekoppelt ist und einen beweglichen Kolben enthält mit einer ersten Schweißelektrode (30), die mit seinem äußeren Ende verbunden ist für eine Hin- und Herbewegung von einem ersten Ende des Zylinders (16); einen Arm (14) mit einem ersten Ende, das an dem Schweißzangen-Basismodul (12) befestigt ist, und einem zweiten Ende, mit dem eine zweite Schweißelektrode (36) verbunden ist, wobei die zweite Schweißelektrode (36) axial ausgerichtet ist und zu der ersten Schweißelektrode (30) weist, wobei zwischen ihnen ein Spalt bestimmt wird; und eine eingebaute programmierbare Steuerungsvorrichtung (88) mit einem Mikroprozessor, die eine frei programmierbare Positions- und Schweißdrucksteuerung für den zwischen der ersten und der zweiten Schweißelektrode (30, 36) angelegten Schweißdruck aufweist, und die mit dem Pneumatikzylinder (16) funktionell verbunden ist, zum Steuern der Bewegung der ersten Schweißelektrode (30) zu einer Vielzahl programmierbarer diskreter Inkremente für einen Abschnitt der Hublänge des Pneumatikzylinders (16).
Servo-pneumatische Punktschweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Proportionalfluß-Steuerungsventil (68) aufweist, das mit dem Pneumatikzylinder (16) für die Bewegung des Kolbens verbunden ist, wobei das Proportionalfluß-Steuerungsventil durch die programmierbare Steuerungsvorrichtung aktiviert wird.
Servo-pneumatische Punktschweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pneumatikzylinder (16) eine interne Positionierungs-Codiervorrichtung (78) enthält zum Erfassen der Kolbenposition und Übertragen von Kolben-Positionsinformation in der programmierbaren Steuerungsvorrichtung, um die Bewegung des Kolbens zu steuern.
Servo-pneumatische Punktschweißzange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Positionierungs-Codiervorrichtung (78) ein lineares Potentiometer ist oder aufweist.
Servo-pneumatische Punktschweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißzangen-Basismodul (12) für eine lösbare Befestigung des Pneumatikzylinders (16) und des Arms (14) ausgelegt ist, wobei der Pneumatikzylinder (16) und der Arm (14) durch andere Pneumatikzylinder und Arme ausgetauscht werden können.
Servo-pneumatische Punktschweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißzangen-Basismodul (12) aus hochfestem maschinell bearbeiteten Aluminium besteht.
Servo-pneumatische Punktschweißzange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportionalfluß-Steuerungsventil (68) einstellbar ist, um Drücke im Bereich von 1112 N bis 7162 N zwischen den Schweißelektroden (30, 36) zu erzeugen.
Servo-pneumatische Punktschweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pneumatikzylinder (16) eine Hublänge von etwa 185 mm und eine innere Bohrung von etwa 125 mm hat.
Servo-pneumatische Punktschweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pneumatikzylinder (16) außerdem einen Schaberring (72) aufweist, der in dem ersten Ende des Zylinders befestigt ist, wobei der Schaberring (72) den Zylinderkolben entlang des Umfangs berührt, um von dem Kolben Abriebprodukte zu entfernen, wenn sich der Kolben hin- und herbewegt.
Servo-pneumatische Punktschweißzange nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungs-Codiervorrichtung (78) Mittel zum Erfassen der Schweißspitzen-Position und Aussenden eines Schweißspitzen-Positionssignals an die Steuerungsvorrichtung aufweist, und dass die Steuerungsvorrichtung (88) Mittel zum Vergleichen der eingegebenen Positionsinformation mit dem Positionssignal und zum Aktivieren eines Steuerungsventils über ein Ausgabe-Steuerungssignal zur Betätigung eines Pneumatikzylinders aufweist, um die Schweißspitze auf der Grundlage des durch die Steuerungvorrichtung durchgeführten Vergleichs auszufahren oder einzuziehen.
Servo-pneumatische Punktschweißzange nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe-Positionsinformation eine Sequenz einer Vielzahl von Binärbit-Positionssequenzen aufweist, so daß jede Positionssequenz einer unterschiedlichen diskreten Schweißspitzen-Position entspricht.
Servo-pneumatische Punktschweißzange nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bit-Positionssequenz vier binäre Bits aufweist, die 16 mögliche Schweißspitzen-Orte darstellen.
Servo-pneumatische Punktschweißzange nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckregler zum Erfassen des Schweißspitzen-Drucks und Aussenden eines Schweißspitzen-Drucksignals an die Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, dass ein die eingegebene Binärbit-Drucksequenz mit dem Schweißspitzen-Drucksignal vergleichender Vergleicher in der Steuerungsvorrichtung enthalten ist und dass das Steuerungsventil über ein Ausgabe-Steuerungssignal der Steuerungsvorrichtung (88) aktivierende Aktivierungsmittel zur Betätigung des Pneumatikzylinders (16) und zur Erhöhung oder Verringerung eines an die Schweißspitze angelegten Drucks auf der Grundlage des in der Steuerungsvorrichtung (88) durchgeführten Vergleichs zwischen dem Drucksignal und der Drucksequenz aufweist.
Servo-pneumatische Punktschweißzange nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Eingabemittel zum Eingeben einer Sequenz einer Vielzahl von Binärbit-Dämpfungssequenzen in die Steuerungsvorrichtung (88), wobei jede Dämpfungssequenz einer unterschiedlichen Schweißspitzen-Dämpfungsposition bezüglich einer voll ausgefahrenen Spitzenposition entspricht, Erfassungsmittel zum Erfassen der Schweißspitzen-Position bezüglich der voll ausgefahrenen Spitzenposition mit der Positionierungs-Codiervorrichtung (78) und Aussenden eines Schweißspitzen-Dämpfungssignals an die Steuerungsvorrichtung, Vergleichsmittel zum Vergleichen der eingegebenen Binärbit-Dämpfungssequenz mit dem Dämpfungssignal in der Steuerungsvorrichtung (88), Aktivierungsmittel zum Aktivieren des Steuerungsventils (68) über ein Ausgabesignal der Steuerungsvorrichtung (88), um durch Betätigung eines Pneumatikzylinders (16) die Schweißspitze zuerst in eine Dämpfungsposition auszufahren auf der Grundlage des in der Steuerungsvorrichtung durchgeführten Vergleichs zwischen dem Dämpfungssignal und der Dämpfungssequenz, und dann die Schweißspitze von der Dämpfungsposition zu der voll ausgefahrenen Position weiter auszufahren
Servo-pneumatische Punktschweißzange (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pneumatikzylinder (16) einen Proportional-Druckregler enthält, der mit der Steuerungsvorrichtung (88) elektrisch verbunden ist, zum Regeln bzw. Einstellen des Betrags des pneumatischen Drucks in dem Pneumatikzylinder (16).