DE102007062474A1

DE102007062474A1 - Device for resistance-, pressure- and/or projection welding, comprises lower tool with lower welding electrode to receive and contact a first workpiece, and upper tool with upper welding electrode to receive and contact a second workpiece

Info

Publication number: DE102007062474A1
Application number: DE102007062474A
Authority: DE
Inventors: Martin Rüpl
Original assignee: WAGNER MASCHINEN und VORRICHTU; WAGNER MASCHINEN- und VORRICHTUNGSBAU GmbH
Current assignee: WAGNER MASCHINEN und VORRICHTU; WAGNER MASCHINEN- und VORRICHTUNGSBAU GmbH
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2009-07-02
Also published as: DE202007018430U1

Abstract

The device (10) for resistance welding, pressure welding and/or projection welding, comprises a lower tool (12) with a lower welding electrode (14) for receiving and contacting a first workpiece, and an upper tool (16) with an upper welding electrode (18) for receiving and contacting a second workpiece, which is welded to the first workpiece. The upper and the lower tools are movable against each other, are pressable against each other with a defined clamping force, are mounted on an arc-like rigid and torsion-resistant frame (20) and are connected with one another over the frame. The device (10) for resistance welding, pressure welding and/or projection welding, comprises a lower tool (12) with a lower welding electrode (14) for receiving and contacting a first workpiece, and an upper tool (16) with an upper welding electrode (18) for receiving and contacting a second workpiece, which is welded to the first workpiece. The upper and the lower tools are movable against each other, are pressable against each other with a defined clamping force, are mounted on an arc-like rigid and torsion-resistant frame (20) and are connected with one another over the frame. The frame has a C-shaped contour. A lower shank of the frame, at which the lower tool is arranged, is supported by a column-like rack, which is a bottom support. The upper tool comprises an advancing device and a pressing device, over which the upper tool is mounted on an upper shank of the frame, movable in the direction of the lower tool. The advancing device and the pressing device comprise a hydraulic and/or pneumatic linear drive, and a hydraulically, pneumatically and/or mechanically operatable locking device. Switching elements, control elements and conducting elements are arranged in the area of the frame and/or the rack and/or are integrated within their cavities, and are mounted on the external side of the slender column-like rack. A central controller of the welding device is spatially separately arranged from the welding device and is connected with the welding device over line connections. The frame is manufactured from steel sheets that are welded with one another. Two lateral sheet metal shells, which are distanced from each other, defining the width of the frame are connected with one another over connecting plates. One connecting plate locking the upper shank of the frame is formed as a support surface for the upper tool and the other connecting plate locking the lower shank of the frame is formed as a reception surface for the lower tool. The sheet metal shells of the frame have outwardly pointing support surface and mounting surface for further handling- and/or feeding arrangements. The support surface, reception surface and mounting surface of the frame are accurately manufactured under the observance of defined measurement- and angle tolerances. The base surface of the welding device on the base is less than 0.25 m 2>.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schweißvorrichtung, insbesondere zur Durchführung von Press-, Widerstands- und/oder Buckelschweißungen.The The present invention relates to a welding apparatus, especially for carrying out pressing, resistance and / or projection welds.

Mit Hilfe des sog. Widerstands-Preßschweißens bzw. Buckelschweißens werden im Allgemeinen Maschinenteile auf einfache und kostengünstige Weise miteinander verbunden. Das Schweißverfahren eignet sich bspw. zur Verbindung von Bolzen und Muttern mit Blechen oder von Blechen miteinander. Der eigentliche Schweißvorgang kommt durch eine gleichzeitige Verpressung der beiden Bauteile mit definiertem Anpressdruck und durch Beaufschlagung der Verbindung mit einem Schweißstrom zustande. Durch den hohen Schweißstrom und die Anpresskraft erfolgt ein Schmelzvorgang an der Verbindungsstelle der beiden Bauteile. Begünstigt wird das Verfahren durch die besondere Formgebung der Bauteile (Buckel) an der Verbindungsstelle, wodurch vorzugsweise eine Linienberührung der Teile anstelle einer großflächigen Kontaktierung geschaffen wird. Die berührenden Kanten sorgen dafür, dass der Schweißstrom nur an diesen Stellen zwischen den Bauteilen fließen kann und aufgrund der relativ kleinen Kontaktflächen und des damit verbundenen Widerstandes zu einer starken Erhitzung der Kontaktstellen führt. Die Erhitzung muss wenigstens so stark sein, dass eine stoffliche Verbindung zwischen den beiden Bauteilen durch Ineinanderfließen der aneinander grenzenden Metallregionen hergestellt wird. Der gleichzeitig aufgebrachte Anpressdruck unterstützt die stoffliche Verbindung der Bauteile. Das Schweißverfahren wird Buckelschweißen genannt, weil zumindest eines der beiden miteinander zu verbindenden Bauteile einen erhabenen Schweißbuckel an der Kontaktfläche zum anderen Bauteil aufweist. Dieser Schweißbuckel bildet die Schweißzone. Als Schweißstrom wird entweder Wechsel- oder Gleichstrom vorzugsweise mit hoher Stromstärke bei relativ niedriger Spannung verwendet.With Help of the so-called resistance-pressure welding or Projection welding generally becomes machine parts simple and inexpensive way connected. The welding process is suitable, for example, for the connection of Bolts and nuts with metal sheets or sheets with each other. Of the actual welding process comes through a simultaneous Compression of the two components with defined contact pressure and by applying the connection with a welding current conditions. Due to the high welding current and the contact pressure a melting process takes place at the junction of the two components. The process is favored by the special shape the components (hump) at the connection point, whereby preferably a line contact of the parts instead of a large area Contacting is created. The touching edges provide ensuring that the welding current only at these points between the components can flow and due to the relative small contact surfaces and the associated resistance leads to a strong heating of the contact points. The Heating must be at least as strong that a material connection between the two components by merging the is produced adjacent metal regions. The same time Applied contact pressure supports the material connection of the components. The welding process is projection welding called because at least one of the two to be connected Components a raised weld hump on the contact surface to the other component. This weld hump forms the welding zone. As welding current is either Alternating or direct current, preferably with high amperage used at relatively low voltage.

Aus der DE 19 07 655 A ist ein Verfahren zum Verbinden von Maschinenteilen in konzentrischer Anordnung bekannt, bei dem die Maschinenteile durch Widerstands-Pressschweißen (Buckelschweißung) miteinander verbunden werden. Eines der Maschinenteile weist eine Stirnfläche und das andere Maschinenteil einen ringförmigen Ansatz auf. Der Ansatz wird an der Stirnfläche angelegt, wobei die beiden Maschinenteile mit annähernd konstantem Druck zusammengepresst werden.From the DE 19 07 655 A a method for joining machine parts in concentric arrangement is known in which the machine parts are joined together by resistance pressure welding (projection welding). One of the machine parts has an end face and the other machine part has an annular projection. The approach is applied to the face, wherein the two machine parts are pressed together with approximately constant pressure.

Aus der DE 691 16 077 T2 ist ein Buckelschweißverfahren bekannt, das eine Schweißbefestigung bzw. -verbindung von Elementen zwischen Schweißelektroden, insbesondere zur Befestigung und Montage von lang gestreckten oder schlanken Teilen wie Flanschbolzen oder andere Verbindungsmittel, durch eine sog. Buckelschweißung an einer Montageplatte aus Stahl beschreibt. Das schlanke Teil soll durch eine Elektrode getragen und in die Stahlplatte eingesetzt werden.From the DE 691 16 077 T2 A projection welding method is known which describes a welding attachment of elements between welding electrodes, in particular for fastening and mounting elongated or slender parts such as flange bolts or other connecting means, by a so-called projection welding on a steel mounting plate. The slender part should be supported by an electrode and inserted into the steel plate.

Weitere Verfahren zur Verbindung zweier Bauteile durch Buckelschweißen sind aus der DE 36 35 946 A1 , aus der DE 43 33 283 A1 sowie aus der DE 199 47 206 B4 bekannt.Other methods for connecting two components by projection welding are from the DE 36 35 946 A1 , from the DE 43 33 283 A1 as well as from the DE 199 47 206 B4 known.

Das gemeinsame Merkmal der bekannten Buckelschweißvorrichtungen ist ihre relativ voluminöse Gestaltung, die durch die Zahl und Anordnung der notwendigen Komponenten bedingt ist. Viele Schweißaufgaben machen deshalb aufwändige Zuführungsmaßnahmen notwendig bzw. erfordern eine manuelle Zuführung.The common feature of the known projection welding devices is their relatively voluminous design, which by the number and arrangement of the necessary components is conditional. Many welding tasks therefore make elaborate feeding measures necessary or require a manual feed.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung wird daher darin gesehen, eine Schweißvorrichtung, insbesondere zum Durchführen von Widerstands-, Press- und/oder Buckelschweißungen zur Verfügung zu stellen, die so kompakt aufgebaut ist, dass sie in bestehende Fertigungsprozesse möglichst ohne größere Modifikationen der Förder- und Zuführeinrichtungen integriert werden kann.The It is therefore an object of the present invention to provide a welding apparatus, in particular for performing resistance, pressing and / or To provide projection welding that so compact that it fits into existing manufacturing processes as possible without major modifications the conveyor and feeder integrated can be.

Dieses Ziel der Erfindung wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Anspruchs erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This The aim of the invention is with the subject of independent Achieved. Features of advantageous developments of the invention result from the dependent claims.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schweißvorrichtung, die insbesondere zum Durchführen von Widerstands-, Press- und/oder Buckelschweißungen vorgesehen ist. Die Schweißvorrichtung weist ein Unterwerkzeug mit unterer Schweißelektrode zur Aufnahme und Kontaktierung eines ersten Werkstücks auf. Sie weist zudem ein Oberwerkzeug mit oberer Schweißelektrode zur Aufnahme und Kontaktierung eines mit dem ersten Werkstück zu verschweißenden zweiten Werkstücks auf. Ober- und Unterwerkzeug sind gegeneinander bewegbar und mit definierter Anpresskraft gegeneinander drückbar, wobei gleichzeitig ein Schweißstrom an die Elektroden angelegt wird, wenn die beiden Bauteile miteinander verschweißt werden sollen. Das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug sind jeweils an einem bogenförmigen, weitgehend biege- und torsionssteifen Rahmen gehaltert und über diesen Rahmen miteinander verbunden. Der Rahmen sorgt für eine sehr kompakte und gleichzeitig sehr stabile, da biege- und verwindungssteife Struktur, die zudem sehr exakt gefertigt werden kann, so dass eine genaue Maßhaltigkeit der Ober- und Unterwerkzeuge ohne zusätzlichen Justageaufwand ermöglicht ist.The The invention relates to a welding apparatus which in particular for performing resistance, pressing and / or Projection welds is provided. The welding device has a lower tool with lower welding electrode for recording and contacting a first workpiece. She points In addition, an upper tool with upper welding electrode for Recording and contacting one with the first workpiece to be welded second workpiece. upper and lower tool are movable against each other and with defined Pressing force pressed against each other, while at the same time a welding current is applied to the electrodes when the two components are to be welded together. The lower tool and the upper tool are each at an arcuate, held largely flexurally and torsionally rigid frame and over connected this frame. The frame ensures a very compact and at the same time very stable, as it is resistant to bending and distortion Structure, which can also be made very accurately, so that a exact dimensional accuracy of the upper and lower tools without additional adjustment effort is possible.

Der Rahmen kann insbesondere eine C-förmige Kontur aufweisen. Die beiden Schenkel des C-förmigen Rahmens bilden gleichzeitig die Anbau- bzw. Montageflächen für die Ober- und Unterwerkzeuge. Der die Schenkel verbindende Basisabschnitt des C-förmigen Rahmens kann eine gewölbte oder abschnittsweise geradlinige Kontur mit vorzugsweise vertikaler Längserstreckungsrichtung aufweisen. Die Höhe des Basisabschnitts definiert gleichzeitig den maximalen Abstand zwischen den beiden Schenkeln und damit zwischen Ober- und Unterwerkzeug. Die Länge der beiden Schenkel definiert dem entsprechend die maximale Größe der Werkstücke bzw. den maximalen Freiraum für Zuführ- und/oder Handhabungseinrichtungen, so dass eine große Länge der Schenkel die Fügung großer Bauteile ermöglicht. Zudem ermöglichen lange Schenkel – diese können horizontal oder geneigt angeordnet sein – große Freiheiten bei der Anordnung von Zuführ- und Handhabungseinrichtungen, die ggf. sogar schräg hinter der Schweißvorrichtung angeordnet sein können.The frame may in particular be a C-för have mige contour. The two legs of the C-shaped frame at the same time form the mounting or mounting surfaces for the upper and lower tools. The leg connecting the base portion of the C-shaped frame may have a curved or sectionally rectilinear contour with preferably vertical longitudinal direction. The height of the base section also defines the maximum distance between the two legs and thus between the upper and lower tool. The length of the two legs defined according to the maximum size of the workpieces or the maximum free space for feeding and / or handling equipment, so that a large length of the legs allows the joining of large components. In addition, allow long legs - they can be arranged horizontally or inclined - great freedom in the arrangement of feeding and handling equipment, which may possibly even be arranged obliquely behind the welding device.

Ein unterer Schenkel des Rahmens, an dem das Unterwerkzeug angeordnet ist, kann von einem säulenartigen Gestell gestützt sein. Das säulenartige Gestell kann insbesondere durch eine Bodenstütze gebildet sein. Eine solche Bodenstütze kann wahlweise fest am Boden verankert oder in eine Fertigungsstraße o. dgl. integriert sein. Selbstverständlich kann anstelle einer säulenartigen Bodenstütze auch ein nahezu beliebig geformter Träger oder Halter vorgesehen sein, der eine Wandmontage oder anderweitige Befestigung des Rahmens der Schweißvorrichtung ermöglicht, bspw. in einer komplexeren Fertigungsanlage, insbesondere zwischen anderen Werkzeug- und/oder Handhabungsmaschinen.One lower leg of the frame on which the lower tool arranged is supported by a columnar frame be. The columnar frame can in particular by be formed a floor support. Such a floor support can either be firmly anchored to the ground or into a production line o. Be integrated. Of course, instead of a columnar floor support also a near be provided in any shape carrier or holder, the wall mounting or otherwise securing the frame of the Welding device allows, for example. In one more complex manufacturing plant, especially between other tooling and / or handling machines.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Oberwerkzeug eine in Richtung des Unterwerkzeugs bewegbare Vorschub- und Anpresseinrichtung, über die das Oberwerkzeug an einem oberen Schenkel des Rahmens montiert ist. So kann die Vorschub- und Anpresseinrichtung bspw. einen pneumatischen oder hydraulischen Linearantrieb, unter Umständen auch einen elektromotorischen Linearantrieb umfassen. Zudem kann die Vorschub- und Anpresseinrichtung eine hydraulisch, pneumatisch und/oder mechanisch betätigbare Verriegelungseinrichtung umfassen. Diese Vorschub- und Anpresseinrichtung kann durch die Montage am biege- und torsionssteifen Rahmenabschnitt sehr exakt positioniert und gesteuert werden, so dass sehr präzise Schweißverbindungen geschaffen werden können. Es soll an dieser Stelle erwähnt sein, dass grundsätzlich auch andere Vorschubeinrichtungen denkbar sind, die andere Betätigungs- und Vorschubeinrichtungen aufweisen.According to one preferred embodiment, the upper tool comprises a in the direction of the lower tool movable feed and pressing device, via which mounts the upper tool to an upper leg of the frame is. Thus, the feed and pressing device, for example, a pneumatic or hydraulic linear drive, possibly too comprise an electromotive linear drive. In addition, the Feed and pressing a hydraulic, pneumatic and / or comprise mechanically actuable locking device. This feed and pressing device can by mounting on Bending and torsion-resistant frame section positioned very accurately and be controlled, allowing very precise welds can be created. It should be mentioned at this point be that in principle also other feed devices are conceivable, the other actuation and feed devices exhibit.

Eine besonders kompakte Schweißeinrichtung kann dadurch geschaffen werden, dass weitgehend alle vorhandenen Peripherieeinrichtungen wie Schalt-, Steuer-, Antriebs- und Leitungselemente im Bereich des Rahmens bzw. des Gestells angeordnet und/oder innerhalb deren Hohlräume integriert sind. Wahlweise können an der Außenseite des schlanken säulenartigen Gestells der Bodenstütze Schalt-, Steuer- und/oder Leitungselemente angeordnet und/oder montiert sein. Teile einer Steuerung oder eine komplette Steuerzentrale der Schweißvorrichtung kann räumlich getrennt von dieser angeordnet und über Leitungsvorrichtungen mit dieser verbunden sein. Durch Trennung eines Schaltkastens von der Schweißvorrichtung und einer Leitungsverbindung zwischen den beiden Teilen kann die Schweißvorrichtung selbst sehr kompakt gehalten werden.A particularly compact welding device can be created be that largely all existing peripherals such as switching, control, drive and line elements in the area the frame or the frame arranged and / or within their Cavities are integrated. Optionally, you can the outside of the slender columnar frame the floor support switching, control and / or line elements be arranged and / or mounted. Parts of a controller or a complete control unit of the welding device can be spatially arranged separately from this and via line devices be connected with this. By separating a control box from the Welding device and a line connection between The two parts, the welding device itself very much be kept compact.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Rahmen aus miteinander verschweißten Stahlblechen gefertigt ist. Diese Stahlbleche können insbesondere eine Stärke zwischen 5 und 30 mm aufweisen. Für viele Anwendungsfälle hat sich eine Stärke von ca. 15 mm als ausreichend und sinnvoll herausgestellt. Bei dem Rahmen können bspw. zwei seitliche, voneinander beabstandete und die Breite des Rahmens definierende Blechschalen über Verbindungsbleche verbunden sein. Eine ausreichend große Fläche dieser Blechschalen sorgt für die notwendige Biegesteifigkeit. Die Verbindungsbleche sorgen im Zusammenhang mit der Größe der Blechschalen für die notwendige Torsionssteifigkeit des Rahmens.A preferred embodiment of the invention provides that the frame is made of welded together steel sheets. In particular, these steel sheets may have a thickness between 5 and 30 mm. For many applications has a thickness of about 15 mm as sufficient and made sense. For example, the frame may have two lateral, spaced apart and defining the width of the frame Sheet metal shells to be connected via connecting plates. A sufficiently large surface of these sheet metal shells ensures for the necessary bending stiffness. The connecting plates worry about the size of the metal shells for the necessary torsional rigidity of the frame.

Ein den oberen Schenkel des Rahmens abschließendes Verbindungsblech lässt sich besonders vorteilhaft als Anlagefläche für das Oberwerkzeug nutzen. Ein den unteren Schenkel des Rahmens abschließendes Verbindungselement kann als Aufnahme für das Unterwerkzeug ausgebildet sein. Zudem können die Blechschalen des Rahmens nach außen weisende Anlage- und Montageflächen für weitere Handhabungs- und/oder Zuführeinrichtungen aufweisen. Vorzugsweise sind die Anlage-, Aufnahme- und Montageflächen des Rahmens maßhaltig und unter Einhaltung definierter Maß- und Winkeltoleranzen gefertigt. Auf diese Weise lassen sich weitgehend alle Komponenten ohne zusätzliche Justierungen in genau definierten Positionen montieren. Vorzugsweise sind an den Anlage- und Montageflächen mehrere Bohrungen und/oder Passstifte sowie eine Reihe von Gewindebohrungen vorgesehen, die bspw. in regelmäßigen Mustern angeordnet sein können, um unterschiedliche Montagehöhen bzw. unterschiedliche horizontale Montagepositionen zur Verfügung zu stellen.One the upper leg of the frame final connection plate can be particularly advantageous as a contact surface use for the upper tool. A the lower leg of the Frame terminating connector can as a receptacle be designed for the lower tool. In addition, you can the sheet metal shells of the frame pointing outwards and mounting surfaces for further handling and / or Have feeding. Preferably, the investment, Recording and mounting surfaces of the frame dimensionally stable and manufactured in compliance with defined dimensional and angular tolerances. In this way, almost all components can be used without additional Mount adjustments in precisely defined positions. Preferably are on the investment and mounting surfaces several holes and / or dowel pins and a series of tapped holes provided, for example, be arranged in regular patterns can to different mounting heights or different horizontal mounting positions available to deliver.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Grundfläche der Schweißvorrichtung auf dem Boden weniger als 0,5 m², vorzugsweise weniger als 0,25 m² beträgt. Gegenüber einer herkömmlichen Buckelschweißmaschine mit einer typischen Grundfläche von mehr als 1 m², meist mindestens ca. 1,5 m², wird somit eine deutlich kompaktere Werkzeugmaschine zur Verfügung gestellt, die sich viel leichter in bestehende Fertigungsanlagen und -prozesse integrieren lässt. Oftmals kann die Schweißvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung sogar ohne größere Modifikationen einer bereits bestehenden Fertigungsanlage hinzugefügt werden, vorzugsweise unter Berücksichtigung halb- oder vollautomatischer Zuführeinrichtungen, so dass sich u. U. ein kompletter Handhabungsprozess mit bisher unvermeidbarer manueller Beschickung – im ungünstigen Fall sogar mit Transportwegen von und zu einer entfernt stehenden Schweißvorrichtung – einer herkömmlichen Schweißeinrichtung einsparen lässt.A particularly advantageous embodiment provides that the base area of the welding device on the ground is less than 0.5 m ² , preferably less than 0.25 m ² . Compared to a conventional projection welding machine with a typical footprint of more than 1 m ² , mostly mindes At least 1.5 m ² , a much more compact machine tool is thus made available, which can be more easily integrated into existing production systems and processes. Often, the welding device according to the present invention can even be added without major modifications to an already existing manufacturing plant, preferably taking into account semi or fully automatic feeding devices, so that u. U. a complete handling process with previously unavoidable manual feed - in the worst case, even with transport from and to a remote welding device - can save a conventional welding device.

Die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung kann vom Hersteller als fertiges Modul ausgeliefert werden, ermöglicht jedoch zusätzlich die einfache und schnelle Anpassung an veränderte Fertigungsaufgaben, bspw. durch Austausch der Werkzeuge und/oder durch Austausch der Vorschub- und Anpresseinrichtung und/oder durch Austausch angebauter Zuführ- und/oder Handhabungs- und/oder Mess- und Prüfeinrichtungen.The welding device according to the invention can supplied by the manufacturer as a finished module allows however, in addition the simple and quick adaptation to changed manufacturing tasks, eg. By replacing the Tools and / or by replacing the feed and pressing device and / or by replacing attached feeding and / or handling and / or measuring and testing equipment.

Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Gleiche Bauteile weisen dabei grundsätzlich gleiche Bezugszeichen auf und werden teilweise nicht mehrfach erläutert.Further Features, objects and advantages of the present invention will be apparent The following detailed description of a preferred embodiment of the invention, as a non-limiting example serves and refers to the accompanying drawings. Identical components basically have the same reference numerals on and are sometimes not explained several times.

1 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung. 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of a welding device according to the invention.

2 zeigt eine weitere schematische Perspektivdarstellung der Schweißvorrichtung mit seitlich angeordneter Zuführeinrichtung. 2 shows a further schematic perspective view of the welding device with laterally arranged feed device.

3 zeigt eine perspektivische Detailansicht eines unteren Bereichs der Schweißvorrichtung gemäß 1. 3 shows a perspective detail view of a lower portion of the welding device according to 1 ,

4 zeigt eine weitere Detailansicht des unteren Bereichs der Schweißvorrichtung gemäß 3. 4 shows a further detail view of the lower portion of the welding device according to 3 ,

5 zeigt eine perspektivische Detailansicht eines Kopfbereichs der Schweißvorrichtung. 5 shows a perspective detail view of a head portion of the welding device.

6 zeigt eine weitere Detailansicht des Kopfbereichs gemäß 5. 6 shows a further detail view of the header according to 5 ,

7 zeigt eine Detailansicht eines Unterwerkzeugs der Schweißvorrichtung mit einer Zuführeinrichtung für Werkstücke. 7 shows a detailed view of a lower tool of the welding device with a feed device for workpieces.

8 zeigt eine Detailansicht eines Oberwerkzeugs der Schweißvorrichtung mit einer hydraulischen Verstell- und Anpresseinrichtung. 8th shows a detailed view of an upper tool of the welding device with a hydraulic adjusting and pressing device.

9 zeigt in einer weiteren Detailansicht den Bereich zwischen Oberwerkzeug und Unterwerkzeug. 9 shows in a further detail view the area between upper tool and lower tool.

10 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine Schweißvorrichtung mit am Rahmen befestigter Zuführeinrichtung. 10 shows in a perspective view of a welding device with attached to the frame feeder.

11 zeigt eine weitere Ansicht der Schweißvorrichtung gemäß 10. 11 shows a further view of the welding device according to 10 ,

12 zeigt eine dritte Ansicht der Schweißvorrichtung gemäß 10. 12 shows a third view of the welding device according to 10 ,

13 zeigt in einer perspektivischen Detailansicht eine Verbindung zwischen dem Rahmen der Schweißvorrichtung und einer Halterung für eine Zuführeinrichtung. 13 shows in a perspective detail view of a connection between the frame of the welding device and a holder for a feeder.

14 zeigt in einer weiteren Detailansicht die seitlich am Rahmen angeordnete Zuführeinrichtung. 14 shows in a further detail view of the side of the frame arranged feeder.

15 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine alternative Zuführeinrichtung, die separat von der Schweißvorrichtung aufgestellt ist. 15 shows in a perspective view of an alternative feeding device, which is placed separately from the welding device.

16 zeigt eine weitere Darstellung der neben der Schweißvorrichtung aufgestellten Zuführeinrichtung. 16 shows a further illustration of the erected next to the welding device feeder.

17 zeigt in einer schematischen Darstellung beispielhafte Abmessungen einer Ausführungsvariante der Schweißvorrichtung. 17 shows a schematic representation of exemplary dimensions of a variant of the welding device.

18 zeigt in einer schematischen Perspektivdarstellung einen aus mehreren verschweißten Blechabschnitten gefertigten Rahmen der Schweißvorrichtung. 18 shows a schematic perspective view of a made of several welded sheet metal sections frame of the welding device.

19 zeigt in einer schematischen Perspektivdarstellung den Sockelabschnitt der Schweißvorrichtung. 19 shows in a schematic perspective view of the base portion of the welding device.

20 zeigt in einer weiteren Detaildarstellung eine Schweißeinheit der Schweißvorrichtung. 20 shows in a further detailed representation of a welding unit of the welding device.

21 verdeutlicht den reduzierten Flächenbedarf einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung. 21 illustrates the reduced space requirement of a welding device according to the invention.

22 verdeutlicht die reduzierte Baubreite einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung. 22 illustrates the reduced width of a welding device according to the invention.

Die schematische Perspektivdarstellung der 1 zeigt eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung 10. Diese Schweißvorrichtung 10 dient insbesondere zum Durchführen von Widerstands-, Press- und/oder Buckelschweißungen. Die Schweißvorrichtung 10 weist ein Unterwerkzeug 12 mit unterer Schweißelektrode 14 zur Aufnahme und Kontaktierung eines ersten Werkstücks (nicht dargestellt) auf. Sie weist zudem ein Oberwerkzeug 16 mit oberer Schweißelektrode 18 zur Aufnahme und Kontaktierung eines mit dem ersten Werkstück zu verschweißenden zweiten Werkstücks (ebenfalls nicht dargestellt) auf. Das Oberwerkzeug 16 ist in vertikaler Richtung gegen das Unterwerkzeug 12 bewegbar und mit definierter Anpresskraft gegen dieses drückbar, wobei gleichzeitig ein Schweißstrom an die Elektroden 14, 18 angelegt wird, wenn die beiden Werkstücke miteinander verschweißt werden sollen. Das Unterwerkzeug 12 und das Oberwerkzeug 16 sind jeweils an einem bogenförmigen, weitgehend biege- und torsionssteifen Rahmen 20 gehaltert und über diesen Rahmen 20 miteinander verbunden.The schematic perspective view of 1 shows an embodiment of an inventions Welding device according to the invention 10 , This welding device 10 is used in particular for performing resistance, pressing and / or projection welds. The welding device 10 has a lower tool 12 with lower welding electrode 14 for receiving and contacting a first workpiece (not shown). It also has an upper tool 16 with upper welding electrode 18 for receiving and contacting a to be welded to the first workpiece second workpiece (also not shown). The upper tool 16 is in the vertical direction against the lower tool 12 movable and with a defined contact pressure against this pressed, at the same time a welding current to the electrodes 14 . 18 is created when the two workpieces are to be welded together. The lower tool 12 and the top tool 16 are each on an arcuate, largely resistant to bending and torsion frame 20 held and over this frame 20 connected with each other.

Der Rahmen 20 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine C-förmige Kontur auf. Die beiden Schenkel 22 und 24 des C-förmigen Rahmens 20 bilden gleichzeitig die Anbau- bzw. Montageflächen für die Ober- und Unterwerkzeuge 16, 12. Der die Schenkel 22 und 24 verbindende Basisabschnitt 26 des C-förmigen Rahmens 20 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine geradlinige Kontur mit vertikaler Längserstreckungsrichtung auf. Die Höhe des Basisabschnitts 26 definiert gleichzeitig den maximalen Abstand zwischen den beiden Schenkeln 22 und 24 und damit zwischen Ober- und Unterwerkzeug 16, 12 bzw. zwischen oberer 18 und unterer Schweißelektrode 14. Die Länge der beiden Schenkel 22 und 24 in horizontaler Richtung definiert die maximale Größe der Werkstücke bzw. den maximalen Freiraum für Zuführ- und/oder Handhabungseinrichtungen, so dass eine große Länge der Schenkel 22 und 24 die Fügung entsprechend großer Bauteile ermöglicht. Zudem ermöglichen lange Schenkel 22 und 24 große Freiheiten bei der Anordnung von Zuführ- und Handhabungseinrichtungen, die ggf. sogar schräg hinter der Schweißvorrichtung 10 angeordnet sein können. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der untere Schenkel 22 weitgehend horizontal ausgerichtet, während der obere Schenkel 24 – ausgehend vom Basisabschnitt 26 – schräg nach oben verläuft.The frame 20 has a C-shaped contour in the embodiment shown. The two thighs 22 and 24 of the C-shaped frame 20 at the same time form the mounting or mounting surfaces for the upper and lower tools 16 . 12 , The thighs 22 and 24 connecting base section 26 of the C-shaped frame 20 In the exemplary embodiment shown, it has a rectilinear contour with a vertical longitudinal extension direction. The height of the base section 26 defines at the same time the maximum distance between the two legs 22 and 24 and thus between upper and lower tool 16 . 12 or between upper 18 and lower welding electrode 14 , The length of the two thighs 22 and 24 in the horizontal direction defines the maximum size of the workpieces or the maximum free space for feeding and / or handling devices, so that a large length of the legs 22 and 24 allows the addition of correspondingly large components. In addition, allow long thighs 22 and 24 great freedom in the arrangement of feeding and handling equipment, possibly even obliquely behind the welding device 10 can be arranged. In the embodiment shown, the lower leg 22 largely horizontally aligned, while the upper leg 24 - Starting from the base section 26 - runs diagonally upwards.

Der untere Schenkel 22 des Rahmens 20 wird an seiner Unterseite von einem säulenartigen Gestell bzw. Sockel 28 in Gestalt einer Bodenstütze mit flacher Grundplatte 30 gestützt. Die Grundplatte 30 kann wahlweise fest am Boden verankert oder in eine Fertigungsstraße o. dgl. integriert sein.The lower thigh 22 of the frame 20 is on its underside of a columnar frame or pedestal 28 in the form of a floor support with a flat base plate 30 supported. The base plate 30 can optionally be firmly anchored to the ground or in a production line o. The like. Integrated.

In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Oberwerkzeug 16 eine in Richtung des Unterwerkzeugs 12 bewegbare Vorschub- und Anpresseinrichtung 32, über die das Oberwerkzeug 16 am oberen Schenkel 24 des Rahmens 20 montiert ist.In the illustrated embodiment, the upper tool comprises 16 one in the direction of the lower tool 12 movable feed and pressing device 32 about which the upper tool 16 on the upper thigh 24 of the frame 20 is mounted.

Diese Vorschub- und Anpresseinrichtung 32 weist einen pneumatischen Linearantrieb 34 auf, der für eine exakt steuerbare Vertikalverschiebung der oberen Schweißelektrode 18 und für deren Anpressung gegen das Unterwerkzeug 12 beim eigentlichen Fügevorgang sorgen kann. Die Vorschub- und Anpresseinrichtung 32 kann durch die Montage am biege- und torsionssteifen Rahmenabschnitt 20 sehr exakt positioniert und gesteuert werden, so dass sehr präzise Schweißverbindungen geschaffen werden können.This feed and pressing device 32 has a pneumatic linear drive 34 on, for a precisely controllable vertical displacement of the upper welding electrode 18 and for their pressure against the lower tool 12 can ensure the actual joining process. The feed and pressing device 32 can by mounting on bending and torsion frame section 20 be precisely positioned and controlled so that very precise welds can be created.

Die Schweißvorrichtung 10 ist dadurch besonders kompakt, dass weitgehend alle vorhandenen Peripherieeinrichtungen wie Schalt-, Steuer-, Antriebs- und Leitungselemente (vgl. 2 bis 4) im Bereich des Rahmens 20 bzw. des Gestells 28 angeordnet und/oder innerhalb deren Hohlräume integriert sind. So ist an der Außenseite des schlanken säulenartigen Gestells der Bodenstütze 28 ein Kasten 36 für Schalt-, Steuer- und/oder Leitungselemente – im vorliegenden Zusammenhang ist dies eine sog. Kühlwassersteuertafel – angeordnet und montiert. Zudem ist ein Schweißtrafo 38 an der Außenseite des Sockels 28 montiert. sein. Zu diesem Schweißtrafo 38 benötigt man noch einen Schweißschrank, in dem ein Schweißumrichter verbaut ist. Dieser kann je nach zur Verfügung stehenden Platzverhältnissen räumlich getrennt aufgestellt werden. Ggf. können auch Teile einer Steuerung oder eine komplette Steuerzentrale der Schweißvorrichtung 10 räumlich getrennt von dieser angeordnet und über Leitungsverbindungen mit dieser gekoppelt sein. In diesem Fall kann die am Sockel 28 montierte Kühlwassersteuertafel 36 teilweise oder vollständig entfallen. Durch Trennung der Kühlwassersteuertafel 36 von der Schweißvorrichtung 10 und einer Leitungsverbindung zwischen den beiden Teilen kann die Schweißvorrichtung 10 selbst sehr kompakt gehalten werden.The welding device 10 is particularly compact, that largely all existing peripherals such as switching, control, drive and line elements (see. 2 to 4 ) in the area of the frame 20 or the frame 28 arranged and / or integrated within the cavities. So is on the outside of the slender columnar frame of the ground support 28 a box 36 for switching, control and / or line elements - in the present context, this is a so-called. Cooling water control panel - arranged and mounted. There is also a welding transformer 38 on the outside of the socket 28 assembled. be. To this welding transformer 38 you still need a welding cabinet, in which a welding inverter is installed. This can be set up spatially separated depending on the available space. Possibly. can also be parts of a controller or a complete control unit of the welding device 10 be arranged spatially separated from this and coupled via line connections with this. In this case, the sockets 28 mounted cooling water control panel 36 partially or completely omitted. By separating the cooling water control panel 36 from the welding device 10 and a line connection between the two parts, the welding device 10 even very compact.

Die schematische Perspektivdarstellung der 2 zeigt wesentliche Module der Schweißvorrichtung 10. Am Sockel 28 kann bspw. gegenüber liegend zur Kühlwassersteuertafel 36 ein Sicherheitseinschaltventil 40 sowie ein Proportionalventil 42 angeordnet sein. An der Außenseite des oberen Schenkels 24 des Rahmens 20 kann ein leicht erreichbares Pneumatikventil 44 platziert sein, das mit dem pneumatisch betätigbaren Schweißzylinder 46 der Vorschub- und Anpresseinrichtung 32 gekoppelt ist. An der schmalen oberen Stirnseite 48 des Rahmens 20 ist zudem eine Transporteinrichtung 50 in Form einer Ringöse befestigt, mit deren Hilfe die Schweißvorrichtung 10 mittels eines Krans oder einer Hubvorrichtung bewegt und an gewünschter Stelle positioniert werden kann.The schematic perspective view of 2 shows essential modules of the welding device 10 , At the base 28 can, for example. Opposite to the cooling water control panel 36 a safety on-off valve 40 as well as a proportional valve 42 be arranged. On the outside of the upper thigh 24 of the frame 20 can be an easily accessible pneumatic valve 44 be placed with the pneumatically actuated welding cylinder 46 the feed and pressing device 32 is coupled. At the narrow upper end 48 of the frame 20 is also a transport facility 50 attached in the form of a ring lug, with the help of the welding device 10 can be moved by means of a crane or a lifting device and positioned at the desired location.

Eine seitlich am Rahmen angeordnete Zuführeinrichtung 52 für Werkstücke wird anhand der 10 bis 12 näher erläutert.A laterally arranged on the frame feeder 52 for workpieces is determined by the 10 to 12 explained in more detail.

Die perspektivische Detailansicht der 3 zeigt den unteren Bereichs der Schweißvorrichtung 10 mit der am Sockel 28 befestigten Kühlwassersteuertafel 36 und dem Schweißtrafo 38. Die Kühlwassersteuertafel 36 kann je nach Ausstattung der Schweißvorrichtung 10 wahlweise eine komplett vormontierte Kühlwassersteuertafel 54 für einen optionalen Kühlkreislauf der Schweißelektroden 14 bzw. 18 aufweisen. Die Höhe des Sockels 28 kann je nach Dimensionierung der Schweißvorrichtung bzw. zwischen ca. 400 mm und mehr als 2000 mm betragen. Um für verschiedene Einsatzzwecke eine große Variantenvielfalt bereitstellen zu können, kann es auch sinnvoll sein, die Höhe des Sockels in Größenabstufungen von je 100 mm Unterschied zu variieren. Die Wahl der passenden Höhe kann somit dem Kunden überlassen werden.The perspective detail view of 3 shows the lower portion of the welding device 10 with the sockets 28 attached cooling water control panel 36 and the welding transformer 38 , The cooling water control panel 36 may vary depending on the equipment of the welding device 10 optionally a completely pre-assembled cooling water control panel 54 for an optional cooling circuit of the welding electrodes 14 respectively. 18 exhibit. The height of the pedestal 28 Depending on the dimensions of the welding device or between about 400 mm and more than 2000 mm. In order to be able to provide a large variety of variants for different purposes, it may also be useful to vary the height of the base in size increments of 100 mm difference. The choice of the appropriate height can thus be left to the customer.

Die Detailansicht der 4 zeigt nochmals den unteren Bereich der Schweißvorrichtung 10 mit der am Sockel 28 montierten Kühlwassersteuertafel 54 und dem Schweißtrafo 38. Das Unterwerkzeug 12 weist eine in der Höhe verstellbare Pinole 56 auf, die die untere Schweißelektrode 14 und die Aufnahme für das untere Werkstück (nicht dargestellt) bildet. Die Pinole 56 kann bspw. eine üblicherweise verwendete Standardpinole mit einem Durchmesser von ca. 35 mm oder mit anderer geeigneter Dimensionierung sein. Üblicherweise ist die Pinole 56 mit einer Wasserkühlung versehen.The detailed view of the 4 again shows the lower part of the welding device 10 with the sockets 28 mounted cooling water control panel 54 and the welding transformer 38 , The lower tool 12 has a height adjustable quill 56 on, which is the bottom welding electrode 14 and the receptacle for the lower workpiece (not shown) forms. The quill 56 may be, for example, a standard standard quill with a diameter of about 35 mm or with other suitable dimensions. Usually, the quill is 56 provided with a water cooling.

Die perspektivische Detailansicht der 5 zeigt einen Kopfbereich 58 der Schweißvorrichtung 10. An einer vertikalen oberen Anlagefläche 60, die den oberen Schenkel 24 des Rahmens 20 stirnseitig abschließt, ist über eine Verbindungsplatte 62 der Schweißzylinder 46 verschraubt, im gezeigten Ausführungsbeispiel über mindestens vier regelmäßig angeordnete Schraubverbindungen 64. Die Verbindungsplatte 62 kann wahlweise integraler Bestandteil des Schweißzylinders 46 der Vorschub- und Anpresseinrichtung 32 oder mit dem Schweißzylinder 46 – ggf. über Distanzplatten 66 – verschraubbar sein.The perspective detail view of 5 shows a header 58 the welding device 10 , On a vertical upper contact surface 60 that the upper thigh 24 of the frame 20 terminates at the end, is via a connecting plate 62 the welding cylinder 46 screwed, in the illustrated embodiment, at least four regularly arranged screw 64 , The connection plate 62 can optionally be an integral part of the welding cylinder 46 the feed and pressing device 32 or with the welding cylinder 46 - if necessary via spacer plates 66 - be screwed.

Der gezeigte Kopfbereich 58 kann wahlweise in unterschiedlicher Ausgestaltung gefertigt sein, so bspw. zur Aufnahme von Duplex- oder Triplex- Schweißzylindern 46. Dadurch sind sehr hohe Anpresskräfte beim Schweißen von typischerweise mehr als 20 kN erreichbar.The header area shown 58 can optionally be made in different configurations, such as. For receiving duplex or triplex welding cylinders 46 , As a result, very high contact pressures can be achieved when welding typically more than 20 kN.

Wie anhand der Detailansicht der 6 erkennbar, sind an der oberen Anlagefläche 60 mehr Gewindebohrungen 68 vorgesehen als Schraubverbindungen 64 an der Verbindungsplatte 62 vorhanden sind. Über eine geeignete Staffelung und Verbindung zweier Distanzplatten 66 kann eine exakte Positionierung des Schweißzylinders 46 in horizontaler Richtung erfolgen.As with the detail view of the 6 recognizable, are at the upper bearing surface 60 more tapped holes 68 provided as screw connections 64 at the connection plate 62 available. About a suitable graduation and connection of two spacer plates 66 can be an exact positioning of the welding cylinder 46 take place in a horizontal direction.

Die Detailansicht der 7 zeigt das Unterwerkzeug 12 der Schweißvorrichtung 10 mit der Pinole 56, die bereits eine auf der unteren Schweißelektrodenaufnahme 14 aufgesetzte Verschleiß- bzw. Wechselelektrode 70 trägt. Die Pinole 56 kann über eine am unteren Schenkel 22 verschraubte Befestigungseinrichtung 72 in der Höhe verstellt werden. Die Zuführeinrichtung 52 trägt ein auf dem unteren Werkstück abzusetzendes und mit diesem zu verschweißendes oberes Werkstück 74, bspw. ein Gewindebolzen o. dgl.The detailed view of the 7 shows the lower tool 12 the welding device 10 with the quill 56 that already has one on the bottom welding electrode receptacle 14 attached wear or exchange electrode 70 wearing. The quill 56 can have one on the lower leg 22 screwed fastening device 72 be adjusted in height. The feeder 52 carries an upper workpiece to be deposited on the lower workpiece and to be welded therewith 74 , Eg. A threaded bolt o. The like.

Neben der gezeigten Variante des Unterwerkzeugs 12 sind zahlreiche andere Ausführungsformen möglich, je nachdem, welche Werkstücke miteinander verschweißt werden sollen.In addition to the shown variant of the lower tool 12 Many other embodiments are possible, depending on which workpieces are to be welded together.

Die Detailansicht der 8 zeigt nochmals eine Detailansicht des Oberwerkzeugs 16 der Schweißvorrichtung 10 mit der hydraulischen Verstell- und Anpresseinrichtung 32. An deren Oberseite ist ein Wegmesssystem 76 mit einer Genauigkeit von weniger als 1 mm, vorzugsweise von ca. 0,1 mm angeordnet, das zur Justierung der Einrichtung 32 und ggf. zur Prüfung eines Nachsetzverhaltens nach der Montage dienen kann.The detailed view of the 8th again shows a detail view of the upper tool 16 the welding device 10 with the hydraulic adjusting and pressing device 32 , At the top is a Wegmesssystem 76 arranged with an accuracy of less than 1 mm, preferably of about 0.1 mm, for adjusting the device 32 and may possibly serve to test a Nachsetzverhaltens after assembly.

Die weitere Detailansicht der 9 zeigt den Bereich zwischen Oberwerkzeug 16 und Unterwerkzeug 12. Erkennbar sind zudem die elektrischen Versorgungsleitungen 78 für die obere Schweißelektrode 18, die der inneren Kontur des Rahmens 20 folgen und im Freiraum an dessen Innenseite montiert sind. Seitliche Anlageflächen 80 sind im vertikalen Basisabschnitt 26 des Rahmens 20 vorgesehen. Die planen Anlageflächen 80, die wahlweise an beiden Seiten gegenüber liegend oder nur an einer der beiden Seiten angeordnet sein können, sind mit mehreren Gewindebohrungen 82 sowie ggf. mit einer Reihe von Passbohrungen 84 zum Einsetzen von Passstiften versehen, die jeweils regelmäßig angeordnet sind, um die Montage von Anbaugeräten wie bspw. einer Zuführeinrichtung für Werkstücke (vgl. 10 bis 14) in verschiedenen Anbauhöhen zu ermöglichen.The further detail view of the 9 shows the area between the upper tool 16 and lower tool 12 , Visible are also the electrical supply lines 78 for the upper welding electrode 18 that the inner contour of the frame 20 follow and are mounted in the free space on the inside. Lateral contact surfaces 80 are in the vertical base section 26 of the frame 20 intended. The plan investment surfaces 80 , which may be located on either side opposite or only on one of the two sides, are with multiple threaded holes 82 as well as possibly with a series of fitting bores 84 provided for insertion of dowel pins, which are arranged regularly to the assembly of attachments such as, for example, a feeder for workpieces (see. 10 to 14 ) in different heights.

Die perspektivischen Darstellungen der 10 bis 12 zeigen die Schweißvorrichtung 10 mit am Rahmen 20 befestigter Zuführeinrichtung 52 für das obere Werkstück 74. Die Zuführeinrichtung 52 umfasst einen schräg angeordneten Setzkopf 86 mit einer Hubstange 88, an deren Ende das Werkstück 74 gehalten ist. Über eine Hubbewegung des Sethkopfes 86 kann die Hubstange 88 mit dem oberen Werkstück 74 auf das untere Werkstück 70 abgesetzt werden, bevor die Hubstange 88 wieder nach oben verfahren wird. Anschließend kann der Schweißzylinder 46 nach unten verfahren und die Elektroden 14 und 18 mit dem Schweißstrom beaufschlagt werden, wobei gleichzeitig der Schweißzylinder 46 mit definierter Anpresskraft nach unten drückt.The perspective views of the 10 to 12 show the welding device 10 with at the frame 20 fixed feeder 52 for the upper workpiece 74 , The feeder 52 includes an obliquely arranged setting head 86 with a lifting rod 88 , at the end of which the workpiece 74 is held. About a lifting movement of the Sethkopfes 86 can the lifting rod 88 with the upper workpiece 74 on the lower workpiece 70 be discontinued before the lift rod 88 back up is moved. Subsequently, the welding cylinder 46 Move down and the electrodes 14 and 18 be subjected to the welding current, at the same time the welding cylinder 46 presses down with defined contact pressure.

Mit Hilfe der automatisch oder teilautomatisch steuerbaren Zuführeinrichtung 52 kann die erfindungsgemäße Buckelschweißvorrichtung 10 als Teil einer teil- oder vollautomatisierten Teilfertigungseinheit verwendet werden. So kann im Handhabungsbereich der Schweißvorrichtung eine weitere Zuführeinheit, bspw. in Form eines Roboters, angeordnet sein, die das untere Werkstück zuführt und nach erfolgter Schweißung wieder entnimmt und einer weiteren Werkzeugmaschine oder Handhabungseinrichtung o. dgl. übergibt. Selbstverständlich kann das untere und/oder das obere Werkstück auch manuell eingelegt und nach erfolgter Schweißung wieder entnommen werden.With the help of the automatically or semi-automatically controllable feeder 52 can the projection welding device according to the invention 10 be used as part of a semi or fully automated part manufacturing unit. Thus, in the handling area of the welding device, a further feed unit, for example in the form of a robot, can be arranged which feeds the lower workpiece and, after welding, removes it again and transfers it to another machine tool or handling device or the like. Of course, the lower and / or the upper workpiece can also be inserted manually and removed again after welding.

Die perspektivische Detailansicht der 13 zeigt eine Verbindung zwischen dem Rahmen 20 der Schweißvorrichtung 10 und einer Halterung 90 für die Zuführeinrichtung 52. Die Halterung 90 ist an der seitlichen Anlagefläche 80 in definierter Höhe verschraubt. Aufgrund der maßhaltig gefertigten Anlagefläche 80 ist mit der Verschraubung der Halterung 90 unter Verwendung wenigstens eines Passstiftes auch die exakte räumliche Lage der Zuführeinrichtung 52 bekannt, so dass der Justierungsaufwand für die Zuführeinrichtung 52 minimiert werden kann. Die 14 zeigt in einer weiteren Detailansicht die seitlich am Rahmen 20 angeordnete Zuführeinrichtung 52.The perspective detail view of 13 shows a connection between the frame 20 the welding device 10 and a holder 90 for the feeder 52 , The holder 90 is at the lateral contact surface 80 screwed in a defined height. Due to the dimensionally manufactured contact surface 80 is with the screw connection of the holder 90 using at least one dowel pin also the exact spatial position of the feeder 52 known, so that the adjustment effort for the feeder 52 can be minimized. The 14 shows in a more detailed view of the side of the frame 20 arranged feeder 52 ,

Die perspektivischen Darstellungen der 15 und 16 zeigen eine alternative Zuführeinrichtung 92, die separat von der Schweißvorrichtung 10 und neben dieser aufgestellt ist. Diese Zuführeinrichtung 92 umfasst einen Behälter 94 für das obere Werkstück, bspw. einen Massebolzen o. dgl., der mittels einer Handhabungseinrichtung 96 nach dem sog. „Pick and Place"-Verfahren der Schweißvorrichtung zugeführt wird. Anhand dieser Darstellung wird deutlich, dass der C-förmige Rahmen 20 das Zuführen von Werkstücken von der Seite sowie von schräg hinten deutlich erleichtert bzw. erst ermöglicht.The perspective views of the 15 and 16 show an alternative feeder 92 that separate from the welding device 10 and is placed next to this. This feeder 92 includes a container 94 for the upper workpiece, for example. A ground bolt o. The like., By means of a handling device 96 The so-called "pick and place" method of the welding device is fed in. On the basis of this illustration, it is clear that the C-shaped frame 20 the feeding of workpieces from the side and obliquely behind much easier or only possible.

Die schematische Darstellung der 17 zeigt beispielhafte Abmessungen einer möglichen Ausführungsvariante der Schweißvorrichtung 10. So kann der Rahmen 20 bspw. eine Gesamthöhe von ca. 1200 mm und eine Tiefe von ca. 600 aufweisen. Die Grundplatte 30, die auf dem Boden aufliegt, kann bspw. eine Breite von ca. 400 mm und eine Tiefe von ca. 450 mm aufweisen. Selbstverständlich sind je nach Bedarf und Anwendungsfall auch andere Abmessungen möglich.The schematic representation of 17 shows exemplary dimensions of a possible embodiment of the welding device 10 , So can the frame 20 For example, have a total height of about 1200 mm and a depth of about 600. The base plate 30 , which rests on the ground, for example, may have a width of about 400 mm and a depth of about 450 mm. Of course, other dimensions are possible depending on requirements and application.

Die 18 bis 20 zeigen verschiedene Einzelteile der Schweißvorrichtung. Der Rahmen 20 (vlg. 18) kann insbesondere aus miteinander verschweißten Stahlblechen gefertigt sein. Diese Stahlbleche können insbesondere eine Stärke zwischen 5 und 30 mm aufweisen. Für viele Anwendungsfälle hat sich eine Stärke von ca. 15 mm als ausreichend und sinnvoll herausgestellt. Bei dem Rahmen 20 können bspw. zwei seitliche, voneinander beabstandete und die Breite des Rahmens 20 definierende Blechschalen 98 über Verbindungsbleche 100 verbunden sein. Eine ausreichend große Fläche dieser Blechschalen 98 sorgt für die notwendige Biegesteifigkeit. Die Verbindungsbleche 100 sorgen im Zusammenhang mit der Größe der Blechschalen 98 für die notwendige Torsionssteifigkeit des Rahmens 20.The 18 to 20 show different items of the welding device. The frame 20 (Vlg. 18 ) can be made in particular of welded together steel sheets. These steel sheets may in particular have a thickness between 5 and 30 mm. For many applications, a thickness of about 15 mm has been found to be sufficient and useful. At the frame 20 may, for example, two lateral, spaced apart and the width of the frame 20 defining sheet metal shells 98 over connecting plates 100 be connected. A sufficiently large area of these sheet metal shells 98 ensures the necessary flexural rigidity. The connecting plates 100 worry about the size of the metal shells 98 for the necessary torsional rigidity of the frame 20 ,

Das den oberen Schenkel 24 des Rahmens 20 abschließendes Verbindungsblech 100 ist als obere Anlagefläche 60 für den Schweißzylinder 46 ausgebildet. Das den unteren Schenkel 22 des Rahmens 20 abschließende Verbindungsblech 100 dient als Aufnahme für das Unterwerkzeug. Zudem weisen die Blechschalen 98 des Rahmens 20 die nach außen weisenden Anlage- und Montageflächen 80 für weitere Handhabungs- und/oder Zuführeinrichtungen auf. Vorzugsweise sind die Anlage-, Aufnahme- und Montageflächen des Rahmens 20 maßhaltig und unter Einhaltung definierter Maß- und Winkeltoleranzen gefertigt. Auf diese Weise lassen sich weitgehend alle Komponenten ohne zusätzliche Justierungen in genau definierten Positionen montieren. Zudem sind an den Anlage- und Montageflächen mehrere Bohrungen und/oder Passstifte sowie eine Reihe von Gewindebohrungen vorgesehen, die bspw. in regelmäßigen Mustern angeordnet sein können, um unterschiedliche Montagehöhen bzw. unterschiedliche horizontale Montagepositionen zur Verfügung zu stellen.That the upper thigh 24 of the frame 20 final connection sheet 100 is as an upper contact surface 60 for the welding cylinder 46 educated. That the lower leg 22 of the frame 20 final connection sheet 100 serves as a receptacle for the lower tool. In addition, the sheet metal shells 98 of the frame 20 the outward pointing investment and mounting surfaces 80 for further handling and / or feeding on. Preferably, the investment, recording and mounting surfaces of the frame 20 dimensionally stable and manufactured in compliance with defined dimensional and angular tolerances. In this way, almost all components can be mounted in precisely defined positions without additional adjustments. In addition, a plurality of bores and / or dowel pins and a series of threaded bores are provided on the abutment and mounting surfaces, which may be arranged, for example, in regular patterns in order to provide different mounting heights or different horizontal mounting positions.

Die Darstellung der 19 zeigt den Sockelabschnitt 28 der Schweißvorrichtung 20 mit der Grundplatte 30. Auch diese Teile können aus verschweißten sowie ggf. zuvor gebogenen Stahlblechen gefertigt sein. Für die Montage des Schaltkastens 36 und des Schweißtransformators 38 können vorzugsweise Halterungen 102 vorgesehen sein. Der untere Schenkel 22 des Rahmens 20 kann bspw. mit einer Stürzplatte 104 an der Oberseite des Sockels 28 verschraubt sein.The presentation of the 19 shows the base section 28 the welding device 20 with the base plate 30 , These parts can be made of welded and possibly previously bent steel sheets. For mounting the control box 36 and the welding transformer 38 can preferably mounts 102 be provided. The lower thigh 22 of the frame 20 can, for example, with a Stürzplatte 104 at the top of the pedestal 28 be bolted.

Die 20 zeigt in einer weiteren Detaildarstellung einen Schweißtransformator 38 mit den elektrischen Versorgungsleitungen 78, die mit den Schweißelektroden in Verbindung stehen.The 20 shows in a further detailed representation of a welding transformer 38 with the electrical supply lines 78 that communicate with the welding electrodes.

Während eine herkömmliche Buckelschweißmaschine einen Flächenbedarf von ca. 1,5 m² oder mehr hat, verdeutlicht 21 den reduzierten Flächenbedarf einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung 10 von nur ca. 0,20 m². Normalerweise beträgt die notwendige Grundfläche der Schweißvorrichtung 10 auf dem Boden weniger als 0,5 m², vorzugsweise weniger als 0,25 m². Gegenüber einer herkömmlichen Buckelschweißmaschine mit einer typischen Grundfläche von mehr als 1 m², meist mindestens ca. 1,5 m², wird somit eine deutlich kompaktere Werkzeugmaschine zur Verfügung gestellt, die sich viel leichter in bestehende Fertigungsanlagen und -prozesse integrieren lässt. Oftmals kann die Schweißvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung sogar ohne größere Modifikationen einer bereits bestehenden Fertigungsanlage hinzugefügt werden, vorzugsweise unter Berücksichtigung halb- oder vollautomatischer Zuführeinrichtungen, so dass sich u. U. ein kompletter Handhabungsprozess mit bisher unvermeidbarer manueller Beschickung – im ungünstigen Fall sogar mit Transportwegen von und zu einer entfernt stehenden Schweißvorrichtung – einer herkömmlichen Schweißeinrichtung einsparen lässt.While a conventional projection welder has an area requirement of about 1.5 m ² or more, illustrates 21 the reducer th area requirements of a welding device according to the invention 10 of only about 0.20 m ² . Normally, the necessary footprint of the welding device 10 on the ground less than 0.5 m ² , preferably less than 0.25 m ² . Compared with a conventional projection welding machine with a typical footprint of more than 1 m ² , usually at least about 1.5 m ² , thus a much more compact machine tool is provided, which can be much easier to integrate into existing manufacturing equipment and processes. Often, the welding device according to the present invention can even be added without major modifications to an already existing manufacturing plant, preferably taking into account semi or fully automatic feeding devices, so that u. U. a complete handling process with previously unavoidable manual feed - in the worst case, even with transport from and to a remote welding device - can save a conventional welding device.

Während eine herkömmliche Buckelschweißmaschine eine typische Baubreite von ca. 600 mm oder mehr aufweist, zeigt 22 die reduzierte Baubreite einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung, die bspw. nur ca. 130 mm betragen kann.While a conventional projection welding machine has a typical width of about 600 mm or more 22 the reduced width of a welding device according to the invention, which may be, for example, only about 130 mm.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.The The invention is not limited to the above embodiments limited. Rather, a variety of variants and Modifications conceivable that of the invention Use your thoughts and therefore also in the protection area fall.

1010: Schweißvorrichtungwelder
1212: Unterwerkzeuglower tool
1414: untere Schweißelektrodelower welding electrode
1616: Oberwerkzeugupper tool
1818: obere Schweißelektrodeupper welding electrode
2020: Rahmenframe
2222: unterer Schenkellower leg
2424: oberer Schenkelupper leg
2626: Basisabschnittbase section
2828: Sockelbase
3030: Grundplattebaseplate
3232: Vorschub-/AnpresseinrichtungFeed / pressing device
3434: pneumatischer Linearantriebpneumatic linear actuator
3636: KühlwassersteuertafelCooling water control panel
3838: Schweißtransformatorwelding transformer
4040: SicherheitseinschaltventilSicherheitseinschaltventil
4242: Proportionalventilproportional valve
4444: Pneumatikventilpneumatic valve
4646: Schweißzylinderwelding cylinders
4848: obere Stirnseiteupper front
5050: Transporteinrichtungtransport means
5252: Zuführeinrichtungfeeding
5454: KühlwassersteuerungCooling water control
5656: PinolePinole
5858: Kopfbereichhead area
6060: obere Anlageflächeupper contact surface
6262: Verbindungsplatteconnecting plate
6464: Schraubverbindungscrew
6666: Distanzplattespacer plate
6868: Gewindebohrungthreaded hole
7070: untere Wechselelektrodelower AC electrode
7272: Befestigungseinrichtungfastening device
7474: oberes Werkstückupper workpiece
7676: Wegmesssystemdisplacement measuring system
7878: elektrische Versorgungsleitungelectrical supply line
8080: seitliche Anlageflächelateral contact surface
8282: Gewindebohrungthreaded hole
8484: Passbohrungfitting bore
8686: Setzkopfsetting head
8888: Hubstangelifting rod
9090: Halterungbracket
9292: Zuführeinrichtungfeeding
9494: Behältercontainer
9696: Handhabungseinrichtunghandling device
9898: Blechschalesheet metal shell
100100: Verbindungsblechconnecting plate
102102: Halterungbracket
104104: Stützplattesupport plate

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE197755A [0003]
- DE 69116077 T2 [0004]
- DE 3635946 A1 [0005]
- DE 4333283 A1 [0005]
- DE 19947206 B4 [0005]

Claims

Welding device ( 10 ), in particular for carrying out resistance, pressing and / or projection welds, with a lower tool ( 12 ) with lower welding electrode ( 14 ) for receiving and contacting a first workpiece ( 70 ), and with an upper tool ( 16 ) with upper welding electrode ( 18 ) for receiving and contacting one with the first workpiece ( 70 ) to be welded second workpiece ( 74 ), upper and lower tools ( 16 . 12 ) are movable relative to one another and can be pressed against one another with defined contact pressure, characterized in that the lower tool ( 12 ) and the upper tool ( 16 ) each on an arcuate, largely bending and torsionally rigid frame ( 20 ) and over this framework ( 20 ) are interconnected.

Welding device according to claim 1, characterized in that the frame ( 20 ) has a C-shaped contour.

Welding device according to claim 1 or 2, characterized in that a lower leg ( 22 ) of the frame ( 20 ), on which the lower tool ( 12 ) is arranged by a columnar frame ( 28 ) is supported.

Welding device according to claim 3, characterized in that the columnar frame ( 28 ) is a floor support.

Welding device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the upper tool ( 16 ) one in the direction of the lower tool ( 12 ) movable feed and pressing device ( 32 ), over which the upper tool ( 16 ) on an upper leg ( 24 ) of the frame ( 20 ) is mounted.

Welding device according to claim 5, characterized in that the feed and pressing device ( 32 ) a pneumatic and / or hydraulic linear drive ( 34 ).

Welding device according to claim 5 or 6, characterized in that the feed and pressing device ( 32 ) comprises a hydraulically, pneumatically and / or mechanically actuated locking device.

Welding device according to one of claims 1 to 7, characterized in that switching, control, drive and line elements in the region of the frame ( 20 ) or the frame ( 28 ) are arranged and / or integrated within the cavities.

Welding device according to claim 8, characterized in that on the outside of the slender columnar frame ( 28 ) the floor support switching, control and / or conduit elements are arranged and / or mounted.

Welding device according to one of claims 1 to 9, characterized in that a control center of the welding device ( 10 ) is arranged spatially separated from this and connected via line connections with this.

Welding device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the frame ( 20 ) made of welded steel sheets ( 98 . 100 ) is made.

Welding device according to claim 11, characterized in that two lateral, spaced-apart and the width of the frame ( 20 ) defining sheet metal shells ( 98 ) via connecting plates ( 100 ) are interconnected.

Welding device according to claim 11 or 12, characterized in that an upper leg ( 24 ) of the frame ( 20 ) final connecting plate ( 100 ) as a contact surface ( 60 ) for the upper tool ( 16 ) is trained.

Welding device according to one of claims 11 to 13, characterized in that a lower leg ( 22 ) of the frame ( 20 ) final connecting element ( 100 ) as a receptacle for the lower tool ( 12 ) is trained.

Welding device according to one of claims 11 to 14, characterized in that the sheet metal shells ( 98 ) of the frame outwardly facing investment and mounting surfaces ( 80 ) for further handling and / or feeding devices ( 52 ) exhibit.

Welding device according to one of claims 11 to 15, characterized in that the investment, receiving and mounting surfaces ( 60 . 80 ) of the frame ( 20 ) are dimensionally stable and manufactured in compliance with defined dimensional and angular tolerances.

Welding device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the base of the welding device ( 10 ) is less than 0.5 m ² , preferably less than 0.25 m ² , on the ground.