Die
Erfindung betrifft eine Kondensatorentladungs-Schweißeinrichtung mit den Merkmalen
im Oberbegriff des Hauptanspruchs.The
The invention relates to a capacitor discharge welding device having the features
in the preamble of the main claim.
Eine
derartige Kondensatorentladungs-Schweißeinrichtung, die auch als CD-Schweißeinrichtung
bezeichnet wird, ist aus der DE 10 2005 007 464 A1 bekannt. Sie besteht
aus einer Kondensatorentladungs-Schweißstromquelle, einer Steuerung,
mehreren Elektroden und mindestens einer nicht näher beschriebenen Vorschubeinrichtung
für mindestens
eine Elektrode. Die Vorschubeinrichtung ist als mehrstufiges Kraftsystem
ausgebildet, das mit unterschiedlichen Anpressdrücken arbeitet, die während des
Schweißvorgangs
gesteuert verändert
werden und die in Stufen einstellbar sind. Der Anpressdruck wird
dabei auch über
einstellbare Zeiten konstant und aufrecht erhalten. In der für das Aufladen
des Kondensators benötigten
Pause ist eine Erhöhung
der Anpresskraft vorgesehen. Ein Abkühlen der gefügten Werkstücke erfolgt
unter anliegendem Anpressdruck.Such a capacitor discharge welding device, which is also referred to as a CD welding device is known from the DE 10 2005 007 464 A1 known. It consists of a capacitor discharge welding power source, a controller, a plurality of electrodes and at least one unspecified feed device for at least one electrode. The feed device is designed as a multi-stage force system, which operates with different contact pressures, which are changed controlled during the welding process and which are adjustable in stages. The contact pressure is kept constant and maintained over adjustable times. In the required for charging the capacitor break an increase in contact pressure is provided. A cooling of the joined workpieces takes place under applied contact pressure.
Die US 6,303,894 B1 zeigt
eine andere manuell zu führende
Kondensatorentladungs-Schweißeinrichtung
mit einer nicht im Einzelnen beschriebenen Vorschubeinrichtung.The US 6,303,894 B1 shows another manually to be performed capacitor discharge welding device with a feed device not described in detail.
Aus
der Praxis sind Kondensatorentladungs-Schweißeinrichtungen bekannt, deren
Vorschubeinrichtungen als pneumatische oder hydraulische Zylinder
oder als elektrische Servoantriebe ausgebildet sind.Out
In practice, capacitor discharge welding devices are known, the
Feed devices as pneumatic or hydraulic cylinders
or are designed as electrical servo drives.
Die DE 759 982 C offenbart
eine elektrische Widerstandspunktschweißmaschine, bei der ein Kurbeltrieb
als Elektrodenantrieb dient. Der Kolben eines pneumatischen Zylinders
wird abwechselnd an Vorder- und Rückseite mit Druckluft aus einem
Druckluftspeicher beaufschlagt. Die Steuerung dieser Druckluftzufuhr übernimmt
ein Schieber, der von dem Kurbeltrieb auf- und abbewegt wird. Dieser
Schieber öffnet
abwechselnd oberhalb und unterhalb des Kolbens angeordnete Auslassöffnungen
des Druckluftspeichers.The DE 759 982 C discloses an electrical resistance spot welding machine in which a crank drive serves as an electrode drive. The piston of a pneumatic cylinder is alternately applied to the front and back with compressed air from a compressed air reservoir. The control of this compressed air supply takes over a slider which is moved up and down by the crank mechanism. This slide opens alternately above and below the piston arranged outlet openings of the compressed air reservoir.
Die DE 813 867 befasst sich mit
einer Widerstandssteppschweißmaschine,
die als Handzange mit einem Kurbeltrieb ausgebildet ist, der extern
und mit größerem Abstand
von der Schweißzange
angeordnet und mit dieser über
eine biegsame Welle oder einen Bowdenzug verbunden ist.The DE 813 867 deals with a resistance step welding machine, which is designed as a hand tool with a crank mechanism, which is arranged externally and at a greater distance from the welding gun and connected to this via a flexible shaft or a Bowden cable.
Aus
der DE 36 23 035 C1 ist
es bekannt, ein Stanzwerkzeuge mit einem Kurbeltrieb auszurüsten. Die DE 101 54 330 B4 betrifft
eine Crimppressenvorrichtung mit einem Kurbeltrieb. In der DE 10 2004 059 068
A1 befasst sich mit einem Zangenausgleich für eine Punktschweißzange.From the DE 36 23 035 C1 It is known to equip a punching tools with a crank mechanism. The DE 101 54 330 B4 relates to a crimping press apparatus with a crank mechanism. In the DE 10 2004 059 068 A1 deals with a pliers compensation for a spot welding gun.
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kondensatorentladungs-Schweißeinrichtung
aufzuzeigen.It
The object of the present invention is an improved capacitor discharge welding device
show.
Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.The
Invention solves
this task with the features in the main claim.
Die
beanspruchte Kondensatorentladungs-Schweißeinrichtung mit dem Kurbelantrieb
hat den Vorteil einer Vereinfachung der Antriebstechnik und einer
Verringerung des Bau- und Steuerungsaufwands. Der Kurbelantrieb
kann kontinuierlich laufen, wodurch ein regelmäßiger Schweißtakt erzielbar
ist. Über
einen Kurbelantrieb können
außerdem
hohe Anpresskräfte
mit vergleichsweise geringem Aufwand erzeugt werden.The
claimed capacitor discharge welding device with the crank drive
has the advantage of simplifying the drive technology and a
Reduction of construction and control effort. The crank drive
can run continuously, which makes a regular welding cycle achievable
is. about
a crank drive can
Furthermore
high contact pressure
be produced with relatively little effort.
Vorhandene
Kondensatorentladungs-Schweißeinrichtungen
können
mit dem Kurbelantrieb nachgerüstet
oder umgerüstet
werden. Andererseits ist es möglich,
an anderweitig vorhandene Kurbelantriebe die Schweißstromquelle,
die Steuerung und die anderen Komponenten der Kondensatorentladungs-Schweißeinrichtung
nachzurüsten.Existing
Capacitor discharge welding equipment
can
retrofitted with the crank drive
or converted
become. On the other hand, it is possible
to otherwise existing crank drives the welding power source,
the controller and the other components of the capacitor discharge welder
retrofit.
Der
Kurbelantrieb hat ferner den Vorteil einer hohen Standfestigkeit
und Betriebssicherheit, wobei der Wartungsaufwand gering ist. Für das Kondensatorentladungs-Schweißen ist
es ferner von Vorteil, dass die inneren Elastizitäten in einem
Kurbelantrieb gering sind. Dies ist insbesondere in Verbindung mit einer
Nachsetzeinrichtung für
die Elektroden günstig, die
dank der mechanischen Steifigkeit des Kurbelantriebs schnell und
verlustfrei die Elektrode während des
Prozesses bei einem Erweichen der Schweißpartner nachführen kann.
Insgesamt ergeben sich Vorteile für die Reproduzierbarkeit der
Schweißungen
und für
die Schweißqualität.Of the
Crank drive also has the advantage of high stability
and reliability, with low maintenance. For capacitor discharge welding is
It is also advantageous that the inner elasticities in one
Crank drive are low. This is especially in connection with a
Post-setting device for
the electrodes favorably, the
thanks to the mechanical rigidity of the crank drive fast and
lossless the electrode during the
Process with a softening of the welding partner can track.
Overall, there are advantages for the reproducibility of the
welds
and for
the quality of welding.
Die
Kondensator-Entladungsstromquelle gibt einen sehr kurzen und hohen
Stromimpuls ab, der mit hoher Prozessgenauigkeit in Abhängigkeit von
der Vorschubbewegung gezündet
werden kann. Dies ist für
die Reproduzierbarkeit und für
die Schweißqualität von Vorteil.
Die Vorschubbewegung kann mittels einer Messeinrichtung auf unterschiedliche
Weise aufgenommen werden, wobei verschiedene Messgeräte und Messtechniken
auch kombiniert werden können.
Insbesondere können
die Vorschubbewegung der Elektrode und ggf. der Nachsetzeinrichtung über eine
Wegmessung erfasst, gespeichert und ausgewertet werden. Zusätzlich kann
der Drehwinkel des Kurbelantriebs und insbesondere der Kurbelwelle
erfasst werden, um z. B. die Totpunkt- oder Streckstellung des Kurbelgetriebes
mit einem der Schaltverzögerung
entsprechenden zeitlichen Vorlauf zu erfassen und den Stromimpuls
rechtzeitig zu zünden.
Hierdurch kann trotz der extrem kurzen Impulszeit von ca. 8 bis
10 ms die Impulszündung
mit hoher Genauigkeit erfolgen. Andererseits ist der Vorschub durch
den Kurbelantrieb und durch dessen Dreh- bzw. Bogenbewegung im Bereich
der Streckstellung winkeltolerant.The capacitor discharge current source emits a very short and high current pulse, which can be ignited with high process accuracy as a function of the feed movement. This is advantageous for reproducibility and welding quality. The feed movement can be recorded by means of a measuring device in different ways, with different measuring devices and measurement techniques can also be combined. In particular, the advancing movement of the electrode and, if appropriate, of the adjuster can be detected, stored and evaluated by means of a distance measurement. In addition, the angle of rotation of the crank drive and in particular the crankshaft can be detected to z. B. to detect the dead center or extended position of the crank mechanism with a delay corresponding to the time delay and the current pulse in good time ignite. In this way, despite the extremely short pulse time of about 8 to 10 ms, the pulse ignition can be done with high accuracy. On the other hand, the feed by the crank drive and by the rotation or arc movement in the extended position is angle tolerant.
Die
Weg- und/oder Winkelerfassung kann außer zur Steuerungszwecken auch
zu Dokumentations- und Nachweiszwecken für die Qualitätssicherung
und für
andere Einsatzbereiche dienen. Insbesondere können über eine Wegmessung von Elektrode
und Nachsetzeinrichtung das Nachsetzverhalten und die zurückgelegten
Wege protokolliert und ausgewertet werden. Über einen Wegevergleich können auch
nachträglich
Aussagen über
Werkstofftoleranzen und andere Einflüsse auf den Schweißprozess getroffen
werden. Durch den sehr steifen Kurbelantrieb und dessen gleichmäßige Vorschubbewegungen
sind aus dem Vorschub resultierenden Fehlereinflüsse minimal, was der Aussagekraft
der vorerwähnten
Messwerte und der hieraus gezogenen Rückschlüsse zu Gute kommt.The
Distance and / or angle detection can except for control purposes also
for documentation and proof purposes for quality assurance
and for
serve other applications. In particular, can via a displacement measurement of electrode
and Nachsetzeinrichtung the Nachsetzverhalten and the traversed
Routes are logged and evaluated. About a path comparison can also
later
Statements about
Material tolerances and other influences on the welding process
become. Due to the very stiff crank drive and its uniform feed movements
are resulting from the feed resulting error influences minimal, what the meaningfulness
the aforesaid
Measurements and the conclusions drawn from this benefit.
Die
Ausrüstung
einer Kondensatorentladungs-Schweißeinrichtung
mit einem Kurbelantrieb hat auch wärmetechnische Vorteile. Durch
die kurzen Schweißstromimpulse
ist der Wärmeeintrag
am Werkstück
und damit auch die weitere Wärmeeinleitung
in die Maschine, insbesondere den Kurbelantrieb, sehr gering. Wärmedehnungen
oder Verzüge können weitestgehend
vermieden werden, was für den
Kurbelantrieb günstig
ist.The
equipment
a capacitor discharge welding device
with a crank drive also has thermal advantages. By
the short welding current pulses
is the heat input
on the workpiece
and thus also the further heat input
in the machine, especially the crank drive, very low. thermal expansion
or delays can largely
be avoided, what for the
Crank drive cheap
is.
Der
Kurbelantrieb kann in unterschiedlicher Weise konstruktiv ausgebildet
sein. In den Unteransprüchen
ist hierfür
eine bevorzugte konstruktive Ausführungsform nebst weiteren Details
der Erfindung angegeben.Of the
Crank drive can be designed constructively in different ways
be. In the dependent claims
is for this
a preferred structural embodiment together with further details
of the invention.
Die
Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch
dargestellt. Im einzelnen zeigen:The
The invention is for example and schematically in the drawings
shown. In detail show:
1:
eine perspektivische Ansicht einer Kondensatorentladungs-Schweißeinrichtung
mit einem Kurbelantrieb, 1 FIG. 3: a perspective view of a capacitor discharge welding device with a crank drive, FIG.
2:
eine vergrößerte perspektivische Frontansicht
des Kurbelantriebs und 2 : An enlarged front perspective view of the crank mechanism and
3:
eine andere Ansicht der Einrichtung von 1 mit Verkleidungen
und einer angedeuteten automatischen Zuführeinrichtung. 3 : another view of the institution of 1 with panels and an indicated automatic feeder.
Die
Erfindung betrifft eine Kondensatorentladungs-Schweißeinrichtung (1),
die nachfolgend als CD-Schweißeinrichtung
bezeichnet wird. Sie dient zum Schweißen von Werkstücken (28),
z. B. Blechpaarungen, mit einem extrem kurzzeitigen elektrischen
Stromimpuls aus einer Kondensatorentladung. Die Erfindung betrifft
auch das mit der CD-Schweißeinrichtung
(1) durchgeführte
Schweißverfahren.The invention relates to a capacitor discharge welding device ( 1 ), hereinafter referred to as a CD welder. It is used for welding workpieces ( 28 ), z. B. plate pairings, with an extremely short-term electric current pulse from a capacitor discharge. The invention also relates to the CD welding device ( 1 ) performed welding process.
Die
CD-Schweißeinrichtung
(1) ist in 1 und 3 dargestellt.
Sie besteht aus einer Kondensatorentladungs-Schweißstromquelle (2),
die nachfolgend als CD-Schweißstromquelle
bezeichnet wird, und einer zugeordneten Steuerung (3).
Die Komponenten sind in 1 in einem Schaltschrank der CD-Schweißeinrichtung
(1) schematisch dargestellt. Die CD-Schweißstromquelle
(2) erzeugt einen extrem kurzzeitigen und vorzugsweise
einmaligen Gleichstromimpuls, wobei die Umkehr- und Restschwingungen
unterdrückt
werden. Der Gleichstromimpuls wird über einen zwischengeschalteten Transformator
und eine Stromzuführung (4)
auf mindestens eine Elektrode (5), weiter auf das Werkstück (28)
und über
eine Gegenelektrode (6) wieder zurückgeleitet. Die Impulsdauer
beträgt
z. B. 8 bis 10 ms. Zum Vergleich beträgt beim Mittelfrequenzschweißen die
Stromdauer z. B. 120 bis 180 ms. Die CD-Schweißstromquelle (2) weist
mindestens eine entsprechend ausgebildete Kondensatorbatterie mit einer
Zündschaltung
auf, die z. B. ein oder mehrere Thyristoren beinhaltet sowie eine
Schaltung zur Formung des einmaligen Gleichstromimpulses. Alternativ
können
andere Arten von Stromimpulsen aus einer Kondensatorentladung erzeugt
werden. Zu der CD-Schweißstromquelle
(2) gehören
ferner ein Netzanschluss, ein Gleichrichter und die anderen üblichen
Bestandteile. Sie sind der Übersicht
halber nicht dargestellt.The CD welding device ( 1 ) is in 1 and 3 shown. It consists of a capacitor discharge welding power source ( 2 ), hereinafter referred to as a CD welding power source, and an associated controller ( 3 ). The components are in 1 in a control cabinet of the CD welding device ( 1 ) shown schematically. The CD welding power source ( 2 ) generates an extremely short-term and preferably one-time DC pulse, suppressing the reverse and residual oscillations. The DC pulse is supplied via an intermediate transformer and a power supply ( 4 ) on at least one electrode ( 5 ), continue on the workpiece ( 28 ) and via a counterelectrode ( 6 ) returned again. The pulse duration is z. B. 8 to 10 ms. For comparison, the current duration z. B. 120 to 180 ms. The CD welding power source ( 2 ) has at least one appropriately trained capacitor bank with an ignition circuit, the z. B. includes one or more thyristors and a circuit for forming the single DC pulse. Alternatively, other types of current pulses may be generated from a capacitor discharge. To the CD welding power source ( 2 ) also includes a mains connection, a rectifier and the other common components. They are not shown for the sake of clarity.
Beim
CD-Schweißen
werden die Elektroden (5, 6) mit Kraft gegen das
in 3 schematisch dargestellt Werkstück (28)
gepresst, wobei in der Andruckphase der Stromimpuls gezündet wird.
Durch den Stromimpuls und die hohe Übergangswiderstände an den
Kontaktstellen zwischen den Elektroden (5, 6)
und dem Werkstück
(28) werden die Kontaktstellen teigig und gehen miteinander
eine Schweißverbindung
ein. Der Wärmeeintrag
ist beim CD-Schweißen jedoch
gering, so dass kein Aufschmelzen und Verflüssigen der Komponenten des Werkstücks (28),
z. B. zwei Blechen mit angeformten Buckeln, entsteht. Das CD-Schweißen ist
daher für temperaturkritische
Werkstoffe, z. B. hochfeste Bleche, besonders geeignet. Beim CD-Schweißen lassen
sich außerdem
höhere
Festigkeiten an der Schweißstelle
als beim Buckelschweißen
mit Mittelfrequenz erzielen. Der geringe Wärmeeintrag ist zudem günstig für die nachfolgend
erläuterte
Vorschubeinrichtung (11).In CD welding, the electrodes ( 5 . 6 ) with force against the in 3 schematically represented workpiece ( 28 ), wherein in the Andruckphase the current pulse is ignited. Due to the current pulse and the high contact resistance at the contact points between the electrodes ( 5 . 6 ) and the workpiece ( 28 ), the contact points doughy and enter into a welded joint with each other. The heat input is low in CD welding, so that no melting and liquefaction of the components of the workpiece ( 28 ), z. B. two sheets with molded humps, arises. CD welding is therefore suitable for temperature-critical materials, eg. As high-strength sheets, particularly suitable. In CD welding, higher weld strengths can be achieved than with medium frequency projection welding. The low heat input is also favorable for the feed device explained below (US Pat. 11 ).
Die
Zustellung und Anpressung der Elektroden (5, 6)
erfolgt durch mindestens eine Vorschubeinrichtung (11).
In der gezeigten Ausführungsform ist
die untere Gegenelektrode (6) stationär an einer Konsole des Maschinengestells angeordnet.
Die obere Elektrode (5) ist mit der Vorschubeinrichtung (11)
verbunden und wird von dieser vertikal auf- und abbewegt. In 2 ist
die Elektrode (5) der Übersicht halber
nicht dargestellt. Alternativ kann für beide Elektroden (5, 6)
eine Vorschubeinrichtung (11) vorhanden sein.Delivery and contact pressure of the electrodes ( 5 . 6 ) is carried out by at least one feed device ( 11 ). In the embodiment shown, the lower counterelectrode ( 6 ) stationarily arranged on a console of the machine frame. The upper electrode ( 5 ) is connected to the feed device ( 11 ) and is vertically moved by this up and down. In 2 is the electrode ( 5 ) is not shown for the sake of clarity. Alternatively, for both electrodes ( 5 . 6 ) a feed device ( 11 ) to be available.
Die
Vorschubeinrichtung (11) ist als Kurbelantrieb (12)
ausgebildet. Der Kurbelantrieb (12) kann kontinuierlich
angetrieben sein, wobei ein gleichmäßiger Schweißtakt mit
z. B. einer Taktdauer 1 bis 1,5 sec erzielt wird. Wie 3 verdeutlicht,
kann die CD-Schweißeinrichtung
(1) mit einer automatischen Zuführeinrichtung (27)
ausgebildet sein, mit der die Werkstücke (28) taktgerecht
zu- und abgeführt
werden. Die CD-Schweißeinrichtung
(1) kann alternativ mit einer manuellen Werkstückzufuhr
arbeiten.The feed device ( 11 ) is used as a crank drive ( 12 ) educated. The crank drive ( 12 ) can be driven continuously, with a uniform welding cycle with z. B. a cycle time of 1 to 1.5 sec is achieved. As 3 clarifies, the CD welding device ( 1 ) with an automatic feeder ( 27 ), with which the workpieces ( 28 ) are added and removed in line with the clock. The CD welding device ( 1 ) can alternatively work with a manual workpiece feed.
Der
Kurbelantrieb (12) ist in 2 näher dargestellt.
Er weist einen Motor (13) und ein Kurbelgetriebe (16)
auf. Der Motor (13) kann in beliebiger Weise ausgebildet
sein. Beispielsweise kann es sich um einen steuer- und regelbaren
Elektromotor mit einem vorgeschalteten Getriebe (14) zur
Untersetzung der Antriebsdrehzahl und zur Umlenkung der Antriebsbewegung
handeln. Das Getriebe (14) besitzt eine Abtriebswelle und
eine Abtriebsachse (15), die z. B. horizontal ausgerichtet
sind.The crank drive ( 12 ) is in 2 shown in more detail. He has an engine ( 13 ) and a crank mechanism ( 16 ) on. The motor ( 13 ) may be formed in any way. For example, it may be a controllable and controllable electric motor with an upstream transmission ( 14 ) act to reduce the drive speed and to redirect the drive movement. The gear ( 14 ) has an output shaft and an output shaft ( 15 ), the z. B. are aligned horizontally.
Das
Kurbelgetriebe (16) kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet
sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
weist es eine vom Motor (13) angetriebene Kurbelwelle (17)
auf, die mit der Abtriebswelle des Getriebes (14) identisch
oder mit dieser verbunden sein kann. Auf die Kurbelwelle (17)
ist ein Exzenter (18) drehfest aufgesetzt, der seinerseits
mit einer Kurbelschwinge (19) verbunden ist. Der Exzenter (18)
ist drehbar in einem Lagerauge am oberen Schwingenende angeordnet
und bewegt bei seiner Drehung die Kurbelschwinge (19) mit
einer vertikalen Bewegungsrichtung auf und ab. Am unteren Schwingenende
ist die Kurbelschwinge (19) über ein Lagerauge mit einem
Stößel (20)
oder einer Treibstange verbunden, welche mit einer Geradführung versehen sein
kann.The crank gear ( 16 ) may be formed in different ways. In the illustrated embodiment, it has one from the engine ( 13 ) driven crankshaft ( 17 ), which are connected to the output shaft of the transmission ( 14 ) may be identical or connected to this. On the crankshaft ( 17 ) is an eccentric ( 18 ) rotatably mounted, which in turn with a rocker arm ( 19 ) connected is. The eccentric ( 18 ) is rotatably arranged in a bearing eye at the upper swing end and moves in its rotation, the rocker arm ( 19 ) with a vertical direction of movement up and down. At the lower swing end is the rocker arm ( 19 ) via a bearing eye with a plunger ( 20 ) or a drive rod connected, which may be provided with a straight guide.
Der
Stößel (20)
ist seinerseits mit mindestens einer Elektrode (5, 6)
verbunden. Dies kann eine direkte Verbindung sein. Vorzugsweise
ist allerdings eine Nachsetzeinrichtung (10) zwischen dem
Stößel (20)
und der bewegten Elektrode (5) angeordnet. Die Nachsetzeinrichtung
(10) ist in 2 der Übersicht halber nicht dargestellt.
Sie besteht aus mehreren, in Vorschubrichtung wirkenden und im Kreis
um die zentrale Vorschubachse angeordneten Federn, z. B. Tellerfederpaketen,
die am einen Ende mit dem Stößel (20),
z. B. über
einen Stützteller
(21), verbunden sind. Am anderen Ende sind die Federn mit
der Elektrode (5) direkt oder wie im gezeigten Ausführungsbeispiel über einen
Elektrodenträger
(7) verbunden.The pestle ( 20 ) is in turn connected to at least one electrode ( 5 . 6 ) connected. This can be a direct connection. Preferably, however, a Nachsetzeinrichtung ( 10 ) between the plunger ( 20 ) and the moving electrode ( 5 ) arranged. The Nachsetzeinrichtung ( 10 ) is in 2 not shown for clarity. It consists of several, acting in the feed direction and arranged in a circle around the central feed axis springs, z. B. disc spring packets, which at one end with the plunger ( 20 ), z. B. via a backing pad ( 21 ), are connected. At the other end are the springs with the electrode ( 5 ) directly or as in the illustrated embodiment via an electrode carrier ( 7 ) connected.
Der
Elektrodenträger
(7) trägt
an seiner Unterseite die Elektrode (5). Die Verbindung
kann lösbar sein,
so dass die Elektrode (5) bei Bedarf gewechselt oder ausgetauscht
werden kann. Der Elektrodenträger
(7) ist jochartig ausgebildet und erstreckt sich im wesentlichen
quer zur vertikalen Vorschubachse, wobei die Nachsetzeinrichtung
(10) und die Elektrode (5) mittig am Joch (7)
und in der Vorschubachse angeordnet sind. Der Elektrodenträger (7)
besitzt eine Trägerführung, die
sich am Gehäuse
des Kurbelantriebs (12) abstützt. Die Führungskomponenten können beidseits
der Nachsetzeinrichtung (10) am Joch (7) angreifen.
In der gezeigten Ausführungsform
handelt es sich z. B. um zwei Kugelumlaufführungen (9), die sich
parallel und beidseits des Stößels (20)
erstrecken.The electrode carrier ( 7 ) carries on its underside the electrode ( 5 ). The connection can be detachable, so that the electrode ( 5 ) can be changed or replaced if necessary. The electrode carrier ( 7 ) is yoke-shaped and extends substantially transversely to the vertical feed axis, wherein the Nachsetzeinrichtung ( 10 ) and the electrode ( 5 ) in the middle of the yoke ( 7 ) and are arranged in the feed axis. The electrode carrier ( 7 ) has a carrier guide, which is located on the housing of the crank drive ( 12 ) is supported. The guide components may be on both sides of the Nachsetzeinrichtung ( 10 ) at the yoke ( 7 attack). In the embodiment shown is z. B. to two recirculating ball guides ( 9 ), which are parallel and on both sides of the ram ( 20 ).
Das
Kurbelgetriebe (16) kann in einem umgebenden Gehäuse untergebracht
und mit einer frontseitigen Schutzabdeckung (26) versehen
sein. Zusätzlich
kann eine weitere Fronthaube vorhanden sein, die auch den Elektrodenträger (7)
und die Elektrode (5) umgibt. 3 zeigt
eine solche Anordnung. Die CD-Schweißeinrichtung (10)
kann ferner ein umgebendes Gehäuse
(25), einen Schaltschrank und weitere Gehäuse- oder
Gestellkomponenten aufweisen.The crank gear ( 16 ) can be accommodated in a surrounding housing and with a protective cover on the front ( 26 ) be provided. In addition, a further front hood may be present, which also the electrode carrier ( 7 ) and the electrode ( 5 ) surrounds. 3 shows such an arrangement. The CD welding device ( 10 ), a surrounding housing ( 25 ), a control cabinet and other housing or frame components have.
Die
CD-Schweißstromquelle
(2) kann in beliebig geeigneter Weise gesteuert werden.
Vorzugsweise erfolgt eine Steuerung in Abhängigkeit von der Vorschubbewegung,
insbesondere von der Kurbelbewegung. Hierfür kann eine mit der Steuerung
(3) verbundene Messeinrichtung (22) für die Vorschubbewegung
vorgesehen sein, die in unterschiedlicher Weise ausgebildet und
angeordnet sein kann. Insbesondere kann die Messeinrichtung (22)
ein- oder mehrteilig sein.The CD welding power source ( 2 ) can be controlled in any suitable manner. Preferably, control takes place as a function of the feed movement, in particular of the crank movement. For this purpose, one with the controller ( 3 ) connected measuring device ( 22 ) may be provided for the feed movement, which may be formed and arranged in different ways. In particular, the measuring device ( 22 ) be one or more parts.
Wie 2 in
einer schematischen Darstellung verdeutlicht, kann die Messeinrichtung
(22) ein oder mehrere Wegmesser (23) beinhalten,
die z. B. zur Wegerfassung der Elektrode (5) und/oder zur Wegerfassung
des Stößels (20)
dienen. Bei der Vorschubbewegung wird vom entsprechend ausgelegten
Kurbelantrieb (12) zunächst
die Elektrode (12) abgesenkt und gegen das Werkstück (28)
gepresst. Dies geschieht vor Erreichen der Kurbel-Streckstellung. Über den
weiteren Kurbelweg wird die Nachsetzeinrichtung (10) gespannt,
was sich in einer weiteren Absenkbewegung des Stößels (20) und seines Stütztellers
(21) äußert. Eine
oder beide Bewegungen können
permanent erfasst, gespeichert, ausgewertet und dokumentiert werden. Über die
Wegerfassung lässt
sich außerdem
feststellen, ob und um welchen Weg sich die Nachsetzeinrichtung
(10) und der Stößel (20)
bzw. der Stützteller
(21) bewegen. Dies erlaubt Rückschlüsse über den Ablauf des Schweißprozesses
und die Schweißgüte. Über den
Weg der Elektrode oder des alternativ abgetasteten Jochs (7) kann
ebenfalls das Nachsetzverhalten erfasst und dokumentiert werden.
Außerdem
kann durch Vergleichen mit einem Vorgabewert festgestellt werden,
ob die Bauteiltoleranzen eingehalten oder überschritten sind.As 2 illustrated in a schematic representation, the measuring device ( 22 ) one or more odometer ( 23 ) include, z. B. for path detection of the electrode ( 5 ) and / or for path detection of the plunger ( 20 ) serve. During the feed movement, the appropriately designed crank drive ( 12 ) first the electrode ( 12 ) and against the workpiece ( 28 ) pressed. This happens before reaching the crank extension position. About the further crank path is the Nachsetzeinrichtung ( 10 ), which is reflected in a further lowering movement of the plunger ( 20 ) and its support plate ( 21 ). One or both movements can be permanently recorded, stored, evaluated and documented. Via the path detection it can also be ascertained whether and by which path the readjusting device ( 10 ) and the plunger ( 20 ) or the support plate ( 21 ) move. This allows conclusions about the sequence of the welding process and the weld quality. Via the path of the electrode or the alternatively scanned yoke ( 7 ) also the Nachsetzverhalten can be recorded and documented. In addition, it can be determined by comparing with a default value, whether the component tolerances are met or exceeded.
Die
Vorschubbewegung kann zusätzlich oder
alternativ noch auf andere Weise erfasst werden, z. B. durch einen
oder mehrere Drehgeber (24) für die Kurbelstellung. Beispielsweise
ist in 2 ein Drehgeber (24) an der Kurbelwelle
(17) angeordnet und wirkt mit mindestens einer dortigen
Markierung zusammen, welche die Exzenter- und/oder Schwingenstellung signalisiert.The feed movement may additionally or alternatively still be detected in other ways, for. B. by one or more encoders ( 24 ) for the crank position. For example, in 2 a rotary encoder ( 24 ) on the crankshaft ( 17 ) arranged and cooperates with at least one local marker, which signals the eccentric and / or swing position.
Über die
Weg- und/oder Winkelerfassung kann z. B. der Schweißstromimpuls
zu einem vorbestimmten und beliebig wählbaren Zeitpunkt in Relation
zu der Vorschubbewegung oder der Kurbel- oder Schwingenstellung
gezündet
werden. Beispielsweise kann die Zündung exakt in der unteren
Streckstellung der Kurbelschwinge (19) gezündet werden.
In dieser Streckstellung bewegen sich die Elektrode (5)
bzw. das Joch (7) und die Nachsetzeinrichtung (10)
bzw. der Stützteller
(21) nicht mehr nach unten und stehen still. Dieser Stillstand
kann erfasst und zur Zündauslösung herangezogen
werden. Je nach Schaltverzögerung
und gewünschter
Zündgenauigkeit
kann es sinnvoll sein, über
eine Vergleichsauswertung der Vorschubbewegungen von Elektrode (5)
bzw. Nachsetzeinrichtung (10) einen Schaltzeitpunkt vor
Erreichen der Streckstellung festzustellen und zu definieren. Desgleichen
kann über
den Drehgeber (24) die Winkelstellung z. B. der Kurbelwelle
(17) erfasst und mit einem Winkelvorhalt die Impulszündung eingeleitet
werden. Über
die Messeinrichtung (22) kann der Zündimpuls außerdem zu einen beliebigen
anderen Zeitpunkt vor oder nach der Streckstellung erfolgen. Im
Winkelbereich beidseits der Streckstellung ändert sich außerdem durch
die Kurbellänge
der Vorschub nur in einem sehr geringen Maß, so dass der Kurbelantrieb
(12) ohnehin eine hohe Winkeltoleranz bezüglich der
Impulszündung
hat.About the path and / or angle detection can z. B. the welding current pulse are ignited at a predetermined and arbitrary time in relation to the feed movement or the crank or swing position. For example, the ignition exactly in the lower extended position of the rocker arm ( 19 ) are ignited. In this extended position, the electrode ( 5 ) or the yoke ( 7 ) and the Nachsetzeinrichtung ( 10 ) or the support plate ( 21 ) no longer down and stand still. This standstill can be detected and used for ignition tripping. Depending on the switching delay and the desired ignition accuracy, it may be useful to use a comparative evaluation of the feed movements of the electrode ( 5 ) or Nachsetzeinrichtung ( 10 ) to determine and define a switching time before reaching the extended position. Similarly, via the rotary encoder ( 24 ) the angular position z. B. the crankshaft ( 17 ) and initiated the pulse ignition with an angular advance. About the measuring device ( 22 ), the ignition pulse can also be done at any other time before or after the extended position. In the angular range on both sides of the extended position also changes by the crank length of the feed only to a very small extent, so that the crank drive ( 12 ) has a high angular tolerance with respect to the pulse ignition anyway.
Wenn
keine hohe Genauigkeit gefordert wird, kann u. U. auf eine Messeinrichtung
(22) verzichtet werden. In diesem Fall wird z. B. von einer konstanten
Kurbeldrehung ausgegangen und einmalig der Zündzeitpunkt auf eine bestimmte
Drehstellung eingestellt, wobei sich die Folgezündungen mit einem dem konstanten
Kurbeltakt entsprechenden zeitlichen Abstand wiederholen.If no high accuracy is required, u. U. on a measuring device ( 22 ) are waived. In this case, z. B. starting from a constant crank rotation and set once the ignition timing to a specific rotational position, with the follow-up firing repeat with a constant crank stroke corresponding time interval.
Eine
Anpassung des Kurbelantriebs (12) an unterschiedliche Einsatzerfordernisse
ist in unterschiedlicher Weise möglich.
Z. B. kann zur Änderung der
Hublänge
bzw. des Exzenterhubs die Kurbelschwinge (19) bzw. der
Stößel (20)
und/oder der Exzenter (18) getauscht werden. Auch die Drehgeschwindigkeit
des Motors (13) und der Takt lassen sich durch eine entsprechende
Ansteuerung ändern.An adaptation of the crank drive ( 12 ) to different application requirements is possible in different ways. For example, to change the stroke length or the Exzenterhubs the rocker arm ( 19 ) or the plunger ( 20 ) and / or the eccentric ( 18 ) it will be exchanged. Also the rotation speed of the engine ( 13 ) and the clock can be changed by a corresponding control.
Abwandlungen
der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise
möglich.
Zum einen kann der Kurbelantrieb (12) in anderer Weise
ausgebildet sein. Er kann insbesondere eine andere Anordnung und
Ausbildung der Kurbelschwinge (19) haben. Die Kurbelschwinge kann
alternativ mehrteilig sein oder liegend angeordnet sein. Die gestreckte
Anordnung hat allerdings den Vorteil einer hohen Kraftaufnahme und – abstützung.Variations of the embodiments shown and described are possible in various ways. On the one hand, the crank drive ( 12 ) be formed in another way. He can in particular a different arrangement and training of the rocker arm ( 19 ) to have. The crank rocker may alternatively be multi-part or lying. However, the stretched arrangement has the advantage of a high power consumption and - support.
Ferner
kann die Kurbelschwinge in anderer Weise mit einem Exzenter oder
einer anderen Kurbelscheibe verbunden oder angelenkt sein. Variabel ist
auch die Anordnung und Ausbildung der Messeinrichtung (22)
und ihrer Messinstrumente. Insbesondere können der Weggeber (23)
und der Drehgeber (24) in beliebig geeigneter Weise ausgebildet
und angeordnet sein. Variabel ist auch die Ausgestaltung der anderen
Komponenten der CD-Schweißeinrichtung
(1), insbesondere der CD- Schweißstromquelle (2) und
ihrer Steuerung.Further, the rocker arm may be connected or hinged in some other way to an eccentric or other crank disk. Also variable is the arrangement and design of the measuring device ( 22 ) and their measuring instruments. In particular, the Weggeber ( 23 ) and the rotary encoder ( 24 ) be formed and arranged in any suitable manner. Also variable is the design of the other components of the CD welding device ( 1 ), in particular the CD welding power source ( 2 ) and their control.
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11
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CD-SchweißeinrichtungCD welding device
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22
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CD-SchweißstromquelleCD welding power source
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33
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Steuerungcontrol
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44
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Stromzuführungpower supply
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55
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Elektrode,
bewegte ElektrodeElectrode,
moving electrode
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66
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Elektrode,
GegenelektrodeElectrode,
counter electrode
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77
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Elektrodenträger, JochElectrode carrier, yoke
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88th
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Trägerführungcarrier guide
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99
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KugelumlaufführungBall bearing guide
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1010
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Nachsetzeinrichtungrepositioning
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1111
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Vorschubeinrichtungfeeder
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1212
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Kurbelantriebcrank drive
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1313
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Motorengine
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1414
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Getriebetransmission
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1515
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Abtriebsachseoutput shaft
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1616
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Kurbelgetriebecrank mechanism
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1717
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Kurbelwellecrankshaft
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1818
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Exzentereccentric
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1919
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Kurbelschwingerocker arm
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2020
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Stößel, TreibstangePlunger, drive rod
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2121
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Stütztellerbacking pad
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2222
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Messeinrichtungmeasuring device
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2323
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Wegmesserodometer
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2424
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Drehgeberencoders
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2525
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Gehäusecasing
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2626
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Schutzabdeckungprotective cover
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2727
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Zuführeinrichtungfeeding
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2828
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Werkstückworkpiece
