DE102008002607A1

DE102008002607A1 - Welding device comprises a welding electrode and a clamping device clamping the welding electrode, where the clamping device comprises a holder with a guide way for inserting the welding electrode, and a chain guide

Info

Publication number: DE102008002607A1
Application number: DE200810002607
Authority: DE
Inventors: Bastian Endres; Gerhard Lieberth; Johann Bayer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2009-12-31

Abstract

The welding device comprises a welding electrode and a clamping device (22) clamping the welding electrode. The clamping device comprises a holder (23) with a guide way (25) for inserting the welding electrode, and a chain guide (24) pressing on the welding electrode. The guide way is formed in V-shape with two guide surfaces (251) converging to the base of the guide way. The welding electrode is complete material electrode made of tungsten-lanthanum and comprises two side surfaces extending itself in longitudinal axis. The welding device comprises a welding electrode and a clamping device (22) clamping the welding electrode. The clamping device comprises a holder (23) with a guide way (25) for inserting the welding electrode, and a chain guide (24) pressing on the welding electrode. The guide way is formed in V-shape with two guide surfaces (251) converging to the base of the guide way. The welding electrode is complete material electrode made of tungsten-lanthanum and comprises two side surfaces extending itself in longitudinal axis. The side surfaces include an angle that is adapted on the angle (alpha ) of 90[deg] , which is enclosed by the guide surfaces of the guide way in the holder and is maximum to a small amount smaller than 90[deg] . The angle (beta ) of 90[deg] enclosed by the side surface of the welding electrode is maximum small amount greater than 90[deg] . The small amount is 0.5[deg] . The welding electrode comprises a triangular prism. The prism area opposite to the angle enclosed by the side surface of the welding electrode is convex. The prism shaped welding electrode is produced with the convex prism surface by a rod through looping the side surfaces. A welding contour is formed in the convex prism surface within an edge section of the welding electrode.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Schweißvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The Invention is based on a welding device according to the preamble of claim 1.

Eine bekannte, in sog. elektrischen Schweißautomaten verwendete Schweißvorrichtung, wie sie in 1 bis 4 dargestellt ist, weist eine Schweißelektrode 11 (3 und 4) und eine die Schweißelektrode 11 aufnehmende Spannvorrichtung 12 (1 und 2) auf. Die Spannvorrichtung 12 mit eingespannter Schweißelektrode 11 wird in vorbestimmter Position in den Schweißautomaten eingesetzt, in dem die Schweißungen vorgenommen werden. Die Schweißelektrode 11 besteht aus einem Aufnahmeschaft 13 mit quadratischem Querschnitt aus Kupfer-Chrom-Zirkonium (CuCrZr) und einer in die Stirnseite des Aufnahmeschafts 13 eingelöteten, vollzylindrischen Elektrode 14 aus Wolfram-Lanthan (WL). Der aus dem Aufnahmeschaft 13 vorstehende Elektrodenabschnitt der Elektrode 14 ist durch Anschleifen mit einer spitzwinkligen Schleifkontur 15 versehen. Die Spannvorrichtung 12 besteht aus einem Halter 16, der in 1 in Seitenansicht und in 2 in Draufsicht dargestellt ist, und einem Niederhalter 17, der lediglich in 1 in Seitenansicht zu sehen ist und an dem Halter 16 mittels einer in eine entsprechende Bohrung eingeführten Schraube befestigt werden kann. Der Halter 16 weist eine Führungsnut 18 mit quadratischem Querschnitt auf, in die die Schweißelektrode 11 mit ihrem Aufnahmeschaft 13 eingelegt wird. Nach Einlegen der Schweißelektrode 11 in die Führungsnut 18 wird der Niederhalter 17 mit einem an ihm ausgebildeten Pressnocken 171 kraftschlüssig auf den Aufnahmeschaft 13 aufgesetzt und mittels der Schraube auf dem Halter 16 so verspannt, dass der Pressnocken 171 die in der Führungsnut 18 einliegende Schweißelektrode 11 festklemmt.A known, used in so-called. Electric welding machine welding device, as shown in 1 to 4 is shown, has a welding electrode 11 ( 3 and 4 ) and one the welding electrode 11 receiving clamping device 12 ( 1 and 2 ) on. The tensioning device 12 with clamped welding electrode 11 is used in a predetermined position in the welding machine in which the welds are made. The welding electrode 11 consists of a pickup shaft 13 with a square cross-section of copper-chromium-zirconium (CuCrZr) and one in the front of the receiving shaft 13 soldered, fully cylindrical electrode 14 made of tungsten lanthanum (WL). The from the receiving shaft 13 protruding electrode portion of the electrode 14 is by grinding with an acute-angled grinding contour 15 Mistake. The tensioning device 12 consists of a holder 16 who in 1 in side view and in 2 is shown in plan view, and a hold-down 17 who is only in 1 can be seen in side view and on the holder 16 can be fixed by means of a screw inserted into a corresponding bore. The holder 16 has a guide groove 18 with square cross section, into which the welding electrode 11 with her intake shaft 13 is inserted. After inserting the welding electrode 11 in the guide groove 18 becomes the hold-down 17 with a press cam formed on it 171 non-positively on the receiving shaft 13 put on and by means of the screw on the holder 16 so tense that the press cam 171 in the guide groove 18 embedded welding electrode 11 clamps.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass mittels der V-förmigen Führungsnut die Schweißelektrode sehr schnell und toleranzgenau in der Spannvorrichtung positioniert werden kann, womit weitere Vorteile begründet werden. So wird ein einseitiger Abbrand der Schweißelektrode infolge ungenauer Positionierung innerhalb der Spannvorrichtung vermieden und damit die Standzeit der Schweißelektrode deutlich erhöht. Die Rüstzeiten im Schweißautomaten werden verkürzt, da durch die genaue Einspannung der Schweißelektrode in der Spannvorrichtung erstere sehr genau vorpositioniert und in ihrem Vorstehmaß aus dem Halter der Spannvorrichtung vermessen werden kann. Nach Einsetzen der Spannvorrichtung mit darin vorpositionierter Schweißelektrode ist ein Nach- oder Einjustieren der Schweißelektrode während des Betriebs nicht mehr erforderlich. Aufgrund der die Schweißelektrode hochgenau positionierenden Spannvorrichtung sind die Schweißergebnisse in gleicher Qualität reproduzierbar und die Prozessstabilität steigt. Zusätzlich wird auch die Qualität der einzelnen Schweißungen verbessert, und die Ausschussquote sinkt deutlich.The inventive welding device with The features of claim 1 has the advantage that by means of V-shaped guide the welding electrode positioned very quickly and with tolerance in the clamping device which can be used to justify further benefits. So is a one-sided Burning of the welding electrode avoided due to inaccurate positioning within the fixture and thus significantly increases the service life of the welding electrode. The up times in the welding machine be shortened, because of the exact clamping of the welding electrode in the clamping device The former are very precisely prepositioned and in their Vorstehmaß from the Holder of the clamping device can be measured. After insertion the clamping device with pre-positioned welding electrode therein is a readjustment or adjustment of the welding electrode during the Operation no longer required. Due to the welding electrode highly accurate Positioning jig are the welding results in the same quality reproducible and process stability increases. In addition will also the quality the individual welds improved, and the reject rate drops significantly.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Schweißvorrichtung möglich.By in the further claims listed activities are advantageous developments and improvements in the claim 1 specified welding device possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Schweißelektrode eine Vollelektrode, die vollständig aus Elektrodenverbrauchsmaterial besteht, und weist zwei in Längsachse sich erstreckende Seitenflächen auf, die miteinander einen Winkel einschließen, der an den von den Führungsflächen der Führungsnut im Halter der Spannvorrichtung eingeschlossenen Winkel angepasst ist. Durch die Verwendung einer Vollmaterialelektrode, die ausschließlich aus beim Schweißen abbrennendem Elektrodenmaterial, vorzugsweise aus Wolfram-Lanthan (WL), besteht, ist ein wiederholtes Nachschleifen des beim Schweißen abbrennenden Elektrodenmaterials möglich, womit Kosteneinsparungen für die Schweißelektroden einhergehen. Durch die Einteiligkeit der Vollmaterialelektrode treten – anders als beim Einlöten vom Elektrodenverbrauchsmaterial aus Wolfram-Lanthan in einen Aufnahmeschaft aus Kupfer-Chrom-Zirkonium – keine durch unterschiedliche Lötspalte bedingte Übergangswiderstände auf. Die langgestreckte, einteilige Form der Schweißelektrode ermöglicht auch das Anschleifen von komplexen Elektrodenformen. Die Anpassung des von den Seitenflächen der Vollmaterialelektrode eingeschlossenen Winkels an den zwischen den Führungsflächen des Halters eingeschlossenen Winkel verbessert die Reproduzierbarkeit der Spannposition für die Schweißelektrode im Halter, so dass die Schweißelektrode auch nach einem zum Zwecke des Nachschleifens erfolgtem Herausnehmen der Schleifelektrode aus der Spannvorrichtung beim erneuten Einspannen in die Spannvorrichtung wieder exakt positioniert ist.According to one advantageous embodiment of the Invention is the welding electrode a full electrode that completely consists of electrode consumable material, and has two in the longitudinal axis extending side surfaces on, which enclose an angle with each other, that of the guide surfaces of the guide adjusted in the holder of the tensioner included angle is. By using a solid material electrode made exclusively of when welding Abbrennendem electrode material, preferably of tungsten-lanthanum (WL), is a repeated regrinding of the burning during welding Electrode material possible, with which cost savings for the welding electrodes accompanied. Due to the one-piece nature of the solid material electrode - different as when soldering from the tungsten lanthanum electrode consumable material into a receiving shaft made of copper-chrome-zirconium - no through different soldering gaps conditional contact resistance. The elongated, one-piece shape of the welding electrode also allows the grinding of complex electrode forms. The adaptation of the from the side surfaces the solid material electrode included angle at the between the guide surfaces of the Holder's included angle improves reproducibility the clamping position for the welding electrode in the holder, leaving the welding electrode even after a removal done for the purpose of regrinding the sliding electrode from the clamping device when re-clamping is accurately positioned in the clamping device again.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.The The invention is based on an embodiment shown in the drawings explained in more detail in the following description.

Eine Schweißvorrichtung nach dem Stand der Technik ist in 1 bis 3 illustriert, wobei zeigen:A welding device according to the prior art is in 1 to 3 illustrated, showing:

1 eine Seitenansicht einer Spannvorrichtung der Schweißvorrichtung mit Halter und Niederhalter, 1 a side view of a clamping device of the welding device with holder and Never derhalter,

2 eine Draufsicht des Halters der Spannvorrichtung in 1, 2 a plan view of the holder of the clamping device in 1 .

3 eine Seitenansicht einer Schweißelektrode der Schweißvorrichtung, 3 a side view of a welding electrode of the welding device,

4 eine Unteransicht der Schweißelektrode in 3. 4 a bottom view of the welding electrode in 3 ,

Die erfindungsgemäße Schweißvorrichtung ist in 5 bis 9 dargestellt, wobei zeigen:The welding device according to the invention is in 5 to 9 shown, wherein show:

5 eine Seitenansicht einer Spannvorrichtung mit Halter und Niederhalter der Schweißvorrichtung, 5 a side view of a clamping device with holder and hold of the welding device,

6 eine Draufsicht des Halters der Spannvorrichtung in 5, 6 a plan view of the holder of the clamping device in 5 .

7 eine Seitenansicht einer Schweißelektrode der Schweißvorrichtung, 7 a side view of a welding electrode of the welding device,

8 eine Unteransicht der Schweißelektrode in 7, 8th a bottom view of the welding electrode in 7 .

9 eine gleiche Darstellung wie in 6 mit im Halter aufgenommener Schweißelektrode gemäß 7. 9 a same representation as in 6 with recorded in the holder welding electrode according to 7 ,

Die in 5 bis 9 mit ihren verschiedenen Komponenten dargestellte Schweißvorrichtung wird zum Schweißen von Bauteilen oder -komponenten in Verbindung mit einem Schweißautomaten eingesetzt und dient der Verkürzung der Rüstzeiten des Schweißautomaten durch exakte Vorpositionierung der Schweißelektrode. Üblicherweise werden mehrere dieser Schweißvorrichtungen vorgehalten, die im Wechsel in den Schweißautomaten eingesetzt werden.In the 5 to 9 Welding device shown with its various components is used for welding components or components in conjunction with a welding machine and serves to shorten the set-up times of the welding machine by exact pre-positioning of the welding electrode. Usually, several of these welding devices are kept available, which are used alternately in the welding machine.

Die Schweißvorrichtung weist eine Schweißelektrode 21, die in 7 in Seitenansicht und in 8 in Unteransicht dargestellt ist, und eine Spannvorrichtung 22 (5) zum Einspannen der Schweißelektrode 21 auf. Die Spannvorrichtung 22 besteht aus einem Halter 23, der in 5 in Seitenansicht und in 6 in Draufsicht dargestellt ist, und einem am Halter 23 befestigbaren Niederhalter 24 zum Festspannen der in dem Halter 23 einliegenden Schweißelektrode 21. Zur Aufnahme der Schweißelektrode 21 weist der Halter 23 eine im Querschnitt V-förmige Führungsnut 25 mit zwei im Nutgrund zusammenlaufenden Führungsflächen 251, 252 auf. Der Winkel α, den die Führungsflächen 251, 252 miteinander einschließen, ist vorzugsweise rechtwinklig. Dabei wird eine Verkleinerung des Winkels um einen geringen Betrag zugelassen, der im Falle des rechten Winkels etwa um 0,5° beträgt.The welding device has a welding electrode 21 , in the 7 in side view and in 8th shown in bottom view, and a tensioning device 22 ( 5 ) for clamping the welding electrode 21 on. The tensioning device 22 consists of a holder 23 who in 5 in side view and in 6 is shown in plan view, and one on the holder 23 attachable hold-down 24 for tightening the in the holder 23 embedded welding electrode 21 , For holding the welding electrode 21 points the holder 23 a cross-sectionally V-shaped guide groove 25 with two guide surfaces converging in the groove bottom 251 . 252 on. The angle α, the guide surfaces 251 . 252 include each other is preferably rectangular. In this case, a reduction of the angle is allowed by a small amount, which is approximately 0.5 ° in the case of the right angle.

Die Schweißelektrode 21 ist eine Vollmaterialelektrode, die ausschließlich aus Elektrodenverbrauchsmaterial, z. B. aus Wolfram-Lanthan, besteht. Sie weist zwei Seitenflächen 211, 212 auf, die miteinander einen Winkel β einschließen (8), der an den von den Führungsflächen 251, 252 der Führungsnut 25 im Halter 23 eingeschlossenen Winkel α angepasst ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel β = 90° und kann maximal um etwa 0,5° größer sein als 90°. In einen Endabschnitt 213 der Schweißelektrode 21 ist eine Schweißkontur 26 eingeschliffen. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die einteilige Schweißelektrode 21 als dreieckiges Prisma ausgeführt, wobei die dem von den beiden Seitenflächen 211 und 212 eingeschlossenen Winkel β gegenüberliegende Prismenfläche 214 konvex gewölbt ist. Vorteihaft wird hierzu die Schweißelektrode 21 aus einem vollen Rundstab durch Anschleifen der beiden Seitenflächen 211, 212 gefertigt. Selbstverständlich ist es möglich, anstelle der gewölbten Prismenfläche auch eine ebene Prismenfläche vorzusehen, doch wird durch die Wölbung der Prismenfläche 214 im Hinblick auf die gewünschte Schweißkontur 26 Elektrodenmaterial eingespart. Alternativ kann die Schweißelektrode 21 auch als Vierkantprisma ausgeführt werden, doch ergibt sich auch hierbei eine höhere Materialanforderung bzw. ein vergrößerter Materialabfall beim Schleifen der Schweißkontur 26.The welding electrode 21 is a solid material electrode made entirely of electrode consumable material, e.g. B. tungsten lanthanum, consists. It has two side surfaces 211 . 212 which enclose an angle β with each other ( 8th ), that of the guide surfaces 251 . 252 the guide groove 25 in the holder 23 enclosed angle α is adjusted. In the illustrated embodiment, the angle β = 90 ° and may be greater than about 90 ° greater than 90 °. In an end section 213 the welding electrode 21 is a welding contour 26 ground in. In the described embodiment, the one-piece welding electrode 21 designed as a triangular prism, the one of the two side surfaces 211 and 212 included angle β opposite prism surface 214 convex is curved. Vorteihaft this is the welding electrode 21 from a full rod by grinding the two side surfaces 211 . 212 manufactured. Of course, it is possible to provide a planar prism surface instead of the curved prism surface, but is due to the curvature of the prism surface 214 with regard to the desired welding contour 26 Electrode material saved. Alternatively, the welding electrode 21 be performed as a square prism, but also results in this case a higher material requirement or an increased material waste when grinding the weld contour 26 ,

Die Schweißelektrode gemäß 7 und 8 wird so in die Führungsnut 25 des Halters 23 eingelegt, dass der Endabschnitt 213 mit einem bestimmten Überstehmaß aus dem Halter 23 herausragt (9). Dabei legen sich die Seitenflächen 211 und 212 der Schweißelektrode 21 an die Führungsflächen 251, 252 der Führungsnut 25 nahezu formschlüssig an, so dass die Schweißelektrode 21 quer zu ihrer Längsachse unverschieblich im Halter 23 aufgenommen ist. Der Niederhalter 24 wird mit einem Pressnocken 241 auf die gewölbte Seitenfläche 214 der Schweißelektrode 21 aufgesetzt und mittels einer hier nicht dargestellten Befestigungsschraube am Halter 23 so verspannt, dass der Pressnocken 241 die Schweißelektrode 21 in der Führungsnut 25 axial unverschieblich festklemmt. Die so vorbereitete Spannvorrichtung 22 wird in den Schweißautomaten eingesetzt und mit ihr Schweißungen durchgeführt. Ist der mit der Schweißkontur 26 versehende Endabschnitt 213 der Schweißelektrode 21 weitgehend abgebrannt, so wird die Schweißvorrichtung aus dem Schweißautomaten entnommen und durch eine wie vorstehend beschrieben vorbereitete, identische Schweißvorrichtung ersetzt. Bei der entnommenen Schweißvorrichtung wird die Spannvorrichtung 22 geöffnet, die Schweißelektrode 21 entnommen und die Schweißkontur 26 neu angeschliffen. Die so verkürzte Schweißelektrode 21 wird in gleicher Weise wie beschrieben wieder in den Halter 23 eingelegt und mittels des Niederhalters 24 festgespannt, wobei das vorgegebenen Überstehmaß des Endabschnitts 213 über den Halter 23 eingehalten wird.The welding electrode according to 7 and 8th So is in the guide 25 of the owner 23 inserted that the end section 213 with a certain Überstehmaß from the holder 23 stands out ( 9 ). This is where the side surfaces lie 211 and 212 the welding electrode 21 to the guide surfaces 251 . 252 the guide groove 25 almost positively, so that the welding electrode 21 transversely to its longitudinal axis immovable in the holder 23 is included. The hold down 24 comes with a press cam 241 on the curved side surface 214 the welding electrode 21 placed on and by means of a fastening screw, not shown here on the holder 23 so tense that the press cam 241 the welding electrode 21 in the guide groove 25 clamped axially immovable. The prepared clamping device 22 is used in the welding machines and carried out with her welds. Is that with the welding contour 26 Providing end section 213 the welding electrode 21 burned down largely, the welding device is removed from the welding machine and replaced by a prepared as described above, identical welding device. With the removed welding device, the clamping device 22 opened, the welding electrode 21 taken and the welding contour 26 new sanded. The shortened welding electrode 21 is returned to the holder in the same way as described 23 inserted and by means of the hold-down 24 tightened, wherein the predetermined Überstehmaß the end section 213 over the holder 23 is complied with.

Claims

Welding device with a welding electrode ( 21 ) and one the welding electrode ( 21 ) clamping fixture ( 22 ), which has a holder ( 23 ) with a guide groove ( 25 ) for inserting the welding electrode ( 21 ) and one on the welding electrode ( 21 ) press-on down holders ( 24 ), characterized in that the guide groove ( 25 ) V-shaped with two at the bottom of the guide groove ( 25 ) converging guide surfaces ( 251 . 252 ) is trained.

Welding device according to claim 1, characterized in that the welding electrode ( 21 ) is a solid material electrode of electrode consumable material, preferably tungsten lanthanum, and two longitudinally extending side surfaces (FIG. 211 . 212 ), which enclose an angle (β) with each other, which corresponds to that of the guide surfaces (8). 251 . 252 ) of the guide groove ( 25 ) in the holder ( 23 ) enclosed angle (α) is adjusted.

Welding device according to claim 2, characterized in that the of the guide surfaces ( 251 . 252 ) of the guide groove ( 25 ) in the holder ( 23 ) included angle (α) is 90 °, at most by a small amount is less than 90 °.

Welding device according to claim 3, characterized in that the of the side surfaces ( 211 . 212 ) of the welding electrode ( 21 ) included angle (β) is 90 °, at most by a small amount is greater than 90 °.

welder according to claim 3 or 4, characterized in that the low Amount is about 0.5 °.

Welding device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the welding electrode ( 21 ) has the shape of a triangular prism.

Welding device according to claim 6, characterized in that that of the side surfaces ( 211 . 212 ) included angle (β) opposite prism surface ( 213 ) is convexly curved.

Welding device according to claim 7, characterized in that the prismatic welding electrode ( 21 ) with the convexly curved prism surface ( 213 ) from a round rod by grinding the side surfaces ( 211 . 212 ) is made.

Welding device according to claim 7 or 8, characterized in that within an end portion ( 213 ) of the welding electrode ( 21 ) a welding contour ( 26 ) into the convexly curved prism surface ( 214 ) is ground.