DE102009007339A1 - Spot-welding gun comprises a first electrode and a second electrode, which cooperates in a welding process with the first electrode, and a power source for producing a power flowing over the electrode - Google Patents

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Abstract

The spot-welding gun comprises a first electrode (1) and a second electrode (4), which cooperates in a welding process with the first electrode, a power source for producing a power flowing over the electrode, where the first electrode is arranged to a gun element (12), which is movable against the another electrode, a drive device (6), which is coupled with the gun element and has an electromotor (8) and a control device (10) for controlling the electromotors, a storage means for storing electrical energy, and a supply network in order to supply the electromotor with electrical energy. The spot-welding gun comprises a first electrode (1) and a second electrode (4), which cooperates in a welding process with the first electrode, a power source for producing a power flowing over the electrode, where the first electrode is arranged to a gun element (12), which is movable against the another electrode, a drive device (6), which is coupled with the gun element and has an electromotor (8) and a control device (10) for controlling the electromotors, a storage means for storing electrical energy, and a supply network in order to supply the electromotor with electrical energy. The drive device is driven by the electromotor occasionally during working operation of the gun element and is driven during the working operation of the electromotor by the gun element. The storage means is electrically connected with the electromotor in such a way that the electric energy is delivered from the electromotor to the storage means during the working operation spot-welding gun. The storage means comprises a condenser and the supply network causes occasionally during the working operation as storage means. The control device is arranged in such a way that it allows the delivery of the electrical energy from the electromotor to the storage means only in operating phase in which the electromotor is driven by the gun element. The control device is a regulation device, which regulates the electromotor in dependent upon a regulating variable, which is selected from a group of regulating variables, which consist of motor current of electromotor, a rotating moment of electromotor, and a position of the gun element. The electromotor is synchronous motor. An independent claim is included for a method for operating a spot-welding gun.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Widerstandsschweißzange und insbesondere auf eine Widerstandspunktschweißzange. Unter Widerstandsschweißtechnik werden Schweißmaschinen, Schweißgeräte und Komponenten für das Widerstandsschweißen zusammengefasst. Beim Widerstandsschweißen werden die zu verbindenden Bauteile durch Schweißzangen oder Schweißköpfe zusammengepresst und an der Kontaktstelle zwischen den Bauteilen durch den Schweißstrom elektrisch aufgeschmolzen. Dieses als Widerstandsschweißen bezeichnete Verfahren gehört zur Verfahrensgruppe Prozessverbindungsschweißen.The The present invention relates to a resistance welding gun and in particular to a resistance spot welding gun. Under resistance welding technology, welding machines, Welding machines and components for the Resistance welding summarized. In resistance welding become the components to be connected by welding tongs or welding heads pressed together and at the Contact point between the components by the welding current electrically melted. This as resistance welding designated method belongs to the process group process connection welding.

In der Praxis an bedeutendsten ist das Punktschweißen oder Widerstandspunktschweißen, bei dem die punktförmigen Elektroden der Schweißzange die zu verbindenden Bauteile direkt aneinanderpressen. Dabei werden beim Punktschweißen die beiden Schweißelektroden pneumatisch oder in jüngster Zeit auch servoelektrisch angetrieben und pressen die zu fügenden Teile mit der vorgegebenen Kraft zusammen. Mit einer einstellbaren Vorhaltezeit werden Vorsprünge der Bauteile und Aufsetzprellungen der Elektroden ausgeglichen und weitestgehend reproduzierbare Kontaktwiderstände sichergestellt. Anschließend wird für die Dauer der Schweißzeit der Schweißstrom eingeschaltet. Der elektrische Widerstand der Kontaktstelle zwischen den beiden Teilen ist wesentlich höher als der eigentliche elektrische Widerstand des Werkstoffes der Teile. Durch die punktuelle thermoelektrische Erwärmung über den Kontaktwiderstand entsteht eine linsenförmige Schmelze.In In practice, the most significant is the spot welding or Resistance spot welding, in which the punctiform Electrodes of the welding gun the components to be connected press directly against each other. Here are the spot welding the two welding electrodes pneumatic or recent Time also servo-electric driven and press the to be joined Parts together with the given force. With an adjustable Retention time projections of the components and Aufsetzprellungen the electrodes balanced and largely reproducible contact resistance ensured. Subsequently, for the duration the welding time the welding current switched on. The electrical resistance of the contact point between the two Sharing is much higher than the actual electrical resistance the material of the parts. Due to the punctual thermoelectric Heating occurs via the contact resistance a lenticular melt.

Das gleichzeitige Andrücken über die Elektrodenkraft bewirkt eine punktförmige stoffschlüssige und unlösbare Verbindung. Während einer Nachhaltezeit wird die Elektrodenkraft aufrechterhalten, um das Abkühlen der Schmelze unter Vermeidung von Porenbildung sicherzustellen.The simultaneous pressing on the electrode force causes a point-like cohesive and indissoluble connection. During a retention period the electrode force is maintained to cool to ensure the melt while avoiding pore formation.

Aus der DE 44 32 573 C2 ist ein Verfahren zum Steuern der Kraft auf eine Widerstandsschweißklemme bekannt. Dabei ist ein pneumatischer Kraftzylinder vorgesehen, welchem über einen Verteilerdruck Luft zugeführt wird.From the DE 44 32 573 C2 For example, a method for controlling the force on a resistance welding terminal is known. In this case, a pneumatic power cylinder is provided, which is supplied via a distributor air pressure.

Derartige Widerstandspunktschweißzangen, welche elektromechanisch angetrieben sind, weisen teilweise einen sehr hohen Energieverbrauch auf. Dabei ist insbesondere auch die Energie, die zum Heranführen oder Aneinanderführen der beiden Schweißelektroden nötig ist, erheblich.such Resistance spot welding guns, which are electromechanical are driven, sometimes have a very high energy consumption on. In particular, the energy that leads to the introduction or feeding the two welding electrodes together is necessary, considerably.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Energieverbrauch im Schweißzangenprozess zu vermindern und vorteilhaft auch das Antriebsregelgerät von Abwärme zu entlasten.Of the The present invention is based on the object of energy consumption in the welding gun process to reduce and beneficial also to relieve the drive controller of waste heat.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine Punktschweißzange nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 8 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This is inventively by a spot welding gun according to claim 1 and a method according to claim 8. advantageous Embodiments and developments are the subject of Dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Punktschweißzange weist eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode auf, welche in einem Schweißbetrieb mit der ersten Elektrode zusammenwirkt. Weiterhin ist eine Stromquelle vorgesehen, zum Erzeugen eines über die Elektroden fließenden Stroms. Insbesondere dient dabei dieser Strom zur Durchführung eines Schweißvorganges.A Point welding gun according to the invention has a first electrode and a second electrode, which in a Welding operation cooperates with the first electrode. Furthermore, a current source is provided for generating an over the Electrodes flowing current. In particular, it serves this stream for performing a welding process.

Weiterhin ist wenigstens eine Elektrode an einem Zangenelement bzw. einem Bewegungselement gekoppelt. Dieses Bewegungselement kann sich dabei auf die jeweils andere Elektrode zu- bzw. von dieser wegbewegen.Farther is at least one electrode on a forceps element or a Movement element coupled. This movement element can be on the other electrode or move away from this.

Weiterhin weist die Antriebseinrichtung einen Elektromotor und eine Steuerungseinrichtung zum Steuern dieses Elektromotors auf, wobei wenigstens zeitweise während eines Arbeitsbetriebs das Bewegungselement von dem Elektromotor angetrieben ist und wenigstens zeitweise während des Arbeitsbetriebs der Elektromotor von dem Zangenelement mechanisch angetrieben ist.Farther the drive device comprises an electric motor and a control device for Controlling this electric motor, wherein at least temporarily during a working operation, the moving element of the electric motor is driven and at least temporarily during operation the electric motor is mechanically driven by the tong element.

Erfindungsgemäß weist die Punktschweißanlage ein Speichermittel zum Speichern von elektrischer Energie auf, welches mit dem Elektromotor derart in elektrischer Verbindung steht, dass wenigstens zeitweise während des Arbeitsbetriebs der Punktschweißzange elektrische Energie von dem Elektromotor an das Speichermittel abgegeben wird.According to the invention the spot welding machine has a storage means for storing of electrical energy, which with the electric motor in such a way is in electrical connection that at least temporarily during Working operation of spot welding gun electrical energy is discharged from the electric motor to the storage means.

In einem Schweißzangenprozess treten teilweise auch Bremsenergien auf, beispielsweise, wenn das bewegte Zangenelement verzögert wird oder eine Schweißzange entspannt wird. Diese Bremsenergie wird im Stand der Technik mittels Widerständen in Wärme umgesetzt. Bislang wurde davon ausgegangen, dass diese Bremsenergie nur einen sehr geringen Anteil der Gesamtenergie darstellt. Andererseits jedoch wurde durch die den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren diese Energie verschwendet und daneben auch ein Antriebsreglergerät, in welchem diese Widerstände angeordnet sind, mit erhöhter Temperatur belastet. Diese erhöhte Temperatur bewirkt wiederum, dass die Gerätelebensdauer sinkt.In A welding tongs process also partially releases braking energy on, for example, when the moving forceps element delays or a welding tongs is relaxed. This braking energy in the prior art by means of resistors in heat implemented. So far it was assumed that this braking energy represents only a very small proportion of the total energy. on the other hand however, by the methods known in the art this energy is wasted and besides a drive regulator device, in which these resistors are arranged, with increased Temperature charged. This increased temperature in turn causes that the device life decreases.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, wenigstens zeitweise die entstehende Energie nicht über einen Widerstand abzuführen, sondern über ein Speichermittel. Auf diese Weise kann einerseits eine erhöhte Wärmebildung verhindert werden und andererseits auch Energie zurückgewonnen werden. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Speichermittel einen Kondensator auf. Diese Kondensatoren bieten die Möglichkeit, ohne erheblich entstehende Wärme elektrische Energie vorübergehend aufzunehmen.According to the invention it is therefore proposed, at least temporarily, not dissipate the resulting energy via a resistor, but via a storage means. This way one can on the one hand an increased heat generation can be prevented and on the other hand also energy can be recovered. In an advantageous embodiment, the storage means comprises a capacitor. These capacitors provide the ability to temporarily absorb electrical energy without significant heat generation.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Punktschweißzange ein Versorgungsnetz auf, um den Elektromotor mit elektrischer Energie zu versorgen und dieses Versorgungsnetz wirkt wenigstens zeitweise während des Arbeitsbetriebs als Speichermittel. Bei dieser Ausführungsform wird die entstehende elektrische Energie nicht oder nur teilweise in einen Kondensator geladen, sondern direkt zurück in das Versorgungs- bzw. Stromnetz gespeist. Damit eignet sich die Erfindung, wie beschrieben, für elektromechanische Antriebe in Widerstandspunktschweißzangen. Wie erwähnt, belastet im Stand der Technik bei intensiven Schweißzyklen die Bremsenergie Regelgeräte und auch benachbarte Einheiten.at a further advantageous embodiment, the Spot welding gun on a supply network to the electric motor to supply with electrical energy and this supply network acts at least temporarily during operation as storage means. In this embodiment, the resulting electrical Energy not or only partially charged in a capacitor, but directly fed back into the supply or power grid. In order to The invention is as described, suitable for electromechanical Drives in resistance spot welding guns. As mentioned, loaded in the prior art during intensive welding cycles the braking energy control devices and also neighboring units.

Insbesondere kann diejenige Energie, die bei einem Verzögern des Zangenantriebs beim Entspannen der Zange oder nach dem Beschleunigen frei wird dann zwischengespeichert und erfindungsgemäß wieder verwendet werden.Especially may be the energy involved in delaying the pliers drive when relaxing the pliers or after accelerating is free then cached and according to the invention again be used.

Beim Beschleunigen des Antriebs und beim Spannen der Zange wird Energie in das System, d. h. den Elektromotor, eingebracht. Beim anschließenden Verzögern und beim Öffnen der Zange wird diese Energie bzw. ein Teil hiervon wieder frei. Diese freiwerdende Energie kann, wie erwähnt, für die weitere Verwendung gespeichert oder auch in ein Netz eingespeist werden.At the Accelerating the drive and energy while clamping the pliers into the system, d. H. the electric motor, introduced. During the subsequent delay and when you open the pliers, this energy or a part free from this again. This released energy can, as mentioned, saved for further use or even in one Network are fed.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinrichtung derart gestaltet, dass sie die Abgabe elektrischer Energie von dem Elektromotor an das Speichermittel nur in solchen Betriebsphasen zulässt, in denen der Elektromotor von dem Zangenelement angetrieben ist. Bei diesen Betriebsphasen handelt es sich, wie oben erwähnt, um die besagten Verzögerungsphasen und Entspannungsphasen.at A further advantageous embodiment is the control device designed such that it the delivery of electrical energy from the electric motor to the storage medium only in such operating phases, in which the electric motor is driven by the forceps element. These operating phases are, as mentioned above, to the said deceleration phases and relaxation phases.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Steuerungseinrichtung um eine Regelungseinrichtung, welche den Motor in Abhängigkeit von wenigstens einer Stellgröße regelt. Damit wird nicht nur eine Steuerung, sondern eine Regelung vorgeschlagen und diese Regelung ist auch bei der Rückspeisung von elektrischer Energie tätig.at Another advantageous embodiment is at the control device to a control device, which regulates the motor as a function of at least one manipulated variable. This not only a control, but a scheme is proposed And this regulation is also in the recovery of electrical Energy active.

Vorzugsweise ist die besagte Stellgröße aus einer Gruppe von Stellgrößen ausgewählt, welche einen Motorstrom des Elektromotors, einen Drehmoment des Elektromotors, eine Position des Bewegungselements, Kombinationen hieraus oder dergleichen enthält.Preferably is the said manipulated variable from a group of Command values selected which a Motor current of the electric motor, a torque of the electric motor, a position of the moving element, combinations thereof or contains the same.

Bevorzugt wird aus einer Vielzahl derartiger Stellgrößen die Punktschweißzange betrieben. So kann beispielsweise der Elektromotor in Abhängigkeit von einer Lage des Bewegungselements geregelt werden, wobei auch in Abhängigkeit von dieser Lageregelung entschieden wird, ob Energie rückgespeist wird oder nicht.Prefers becomes from a multiplicity of such manipulated variables operated the spot welding gun. So, for example the electric motor in response to a position of the moving element being regulated, and also depending on this attitude control It is decided whether energy is fed back or not.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Elektromotor um einen Synchronmotor. Allgemein können hier jedoch auch servoelektrische Antriebe Anwendung finden.at an advantageous embodiment is the electric motor to a synchronous motor. General can Here, however, also find servo-electric drives application.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Betreiben einer Punktschweißzange gerichtet, wobei die Punktschweißzange eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist, welche in einem Schweißbetrieb derart zusammenwirken, dass zum Schweißen ein über die beiden Elektroden fließender Strom erzeugt wird. Dabei ist wenigstens eine Elektrode an einem Bewegungselement angeordnet und dieses Bewegungselement bzw. Zangenelement wird gegenüber der anderen Elektrode bewegt. Weiterhin ist eine Antriebseinrichtung mit dem Bewegungselement zur Erzeugung dieser Bewegung gekoppelt, wobei dieses Antriebselement einen Elektromotor und eine Steuerungseinrichtung zum Steuern dieses Elektromotors aufweist und wenigstens zeitweise während eines Arbeitsbetriebs das Bewegungselement von dem Elektromotor angetrieben wird und wenigstens zeitweise während des Arbeitsbetriebs der Punktschweißzange der Elektromotor von dem Zangenbetrieb angetrieben wird. Unter dem Arbeitsbetrieb wird dabei insbesondere ein Schweißbetrieb verstanden.The The present invention is further directed to a method of operation a spot welding gun, the spot welding gun a first electrode and a second electrode, which cooperate in a welding operation such that the Welding a flowing over the two electrodes Electricity is generated. At least one electrode is at one Movement element arranged and this movement element or forceps element is moved relative to the other electrode. Farther is a drive device with the moving element for generating coupled this movement, said drive element is an electric motor and a controller for controlling this electric motor and at least temporarily during a working operation the moving element is driven by the electric motor and at least temporarily during the operation of the spot welding gun the electric motor is driven by the clamp operation. Under the Working operation is in particular a welding operation Understood.

Erfindungsgemäß gibt der Elektromotor zumindest in denjenigen Phasen, in denen er von dem Bewegungselement angetrieben wird elektrische Energie an einem mit dem Elektromotor elektrisch gekoppeltes Speichermittel zum Speichern von elektrischer Energie ab.According to the invention the electric motor at least in those phases in which he of the moving element is driven by electrical energy at one Storage means electrically coupled to the electric motor for storage from electrical energy.

Vorzugsweise ist damit auch hier kein Bremswiderstand vorgesehen, der entsprechende elektrische Energie aufnimmt. Bei einem vorteilhaften Verfahren gibt der Elektromotor wenigstens zeitweise während eines Öffnungsvorgangs der Punktschweißzange elektrische Energie an das Speichermittel ab. Unter einem Öffnungsvorgang wird dabei einerseits das Auseinanderbewegen der beiden Schweißelektroden verstanden, andererseits jedoch auch ein Entspannungsvorgang, in dem eine auf einem Werkstück lastende Spannung vermindert wird.Preferably Thus, no braking resistor is provided here, the corresponding electrical Absorbs energy. In an advantageous method, the electric motor gives at least temporarily during an opening process the spot welding gun electrical energy to the storage means from. Under an opening process is on the one hand the Moving apart of the two welding electrodes understood On the other hand, however, a relaxation process in which one on a workpiece load voltage is reduced.

Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren gibt der Elektromotor wenigstens zeitweise elektrische Energie an einen Kondensator ab. Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren gibt der Elektromotor wenigstens zeitweise elektrische Energie an ein Versorgungsnetz für den Elektromotor ab. Dabei wäre es auch möglich, beide Maßnahmen zu kombinieren d. h. in diesem Falle würde der Elektromotor sowohl Energie an einen Kondensator als auch an ein Versorgungsnetz abgeben. Auch könnte die Steuerung derart ausgeführt werden, dass beispielsweise bei einem Entspannungsbetrieb die elektrische Energie an einen Kondensator abgegeben wird und bei einem Verzögerungsbetrieb während des Öffnens elektrische Energie an ein Stromnetz abgegeben wird.at In a further advantageous method, the electric motor is at least temporary electrical energy to a capacitor. At another advantageous method gives the electric motor at least temporarily electrical energy to a supply network for the electric motor from. It would also be possible to take both measures to combine d. H. in this case, the electric motor would both Send energy to a condenser as well as to a supply network. Also, the control could be carried out in such a way that, for example, in a relaxation operation, the electrical energy is delivered to a capacitor and a delay operation while opening electrical energy to a Power network is delivered.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung:Further Advantages and embodiments will be apparent from the attached Drawing:

Dabei zeigt:there shows:

1 Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Punktschweißzange. 1 A schematic representation of a spot welding gun according to the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Punktschweißzange 1. Diese Punktschweißzange 1 weist eine erste Elektrode 2 und eine zweite Elektrode 4 auf. Diese Elektroden 2, 4 wirken zusammen, um zwei Werkstücke 22 aneinanderzuschweißen. 1 shows a schematic representation of a spot welding gun according to the invention 1 , This spot welding gun 1 has a first electrode 2 and a second electrode 4 on. These electrodes 2 . 4 work together to make two workpieces 22 aneinanderzuschweißen.

Das Bezugszeichen 24 bezieht sich auf eine untere Platte bzw. ein unteres Zangenelement, welches hier ortsfest angeordnet ist. Das Bezugszeichen 12 zeigt eine obere Platte, welche hier als bewegliches Bewegungselement bzw. Zangenelement ausgeführt wird, an dem die Elektrode 2 angeordnet ist. Dieses Bewegungselement 12 ist dabei in der Richtung Y bewegbar. Genauer kennzeichnet das Bezugszeichen 6 eine Antriebseinrichtung mit einem Elektromotor 8, um das Bewegungselement 12 in der Richtung Y zu bewegen.The reference number 24 refers to a lower plate or a lower tong element, which is arranged stationary here. The reference number 12 shows an upper plate, which is here designed as a movable moving element or forceps element, on which the electrode 2 is arranged. This movement element 12 is movable in the direction Y More precisely, the reference number indicates 6 a drive device with an electric motor 8th to the moving element 12 to move in the direction Y

Der Schweißstrom wird über eine Stromquelle 32 erzeugt und über elektrische Leitungen 26 an die beiden Schweißelektroden 2, 4 übertragen. Eine elektrische Verbindungsleitung 28 ist dabei flexibel ausgestattet, um trotz einer Bewegung des Bewegungselementes 12 die elektrische Energie übertragen zu können.The welding current is via a power source 32 generated and via electrical lines 26 to the two welding electrodes 2 . 4 transfer. An electrical connection line 28 is flexibly equipped to move despite movement of the movement element 12 to transmit the electrical energy.

Das Bezugszeichen 36 bezieht sich auf einen Thyristorschalter zum Speisen des Transformators 32. Der Dauer des Stromflusses wird von einem den Schalter 36 steuernden Zeitglied 34 überwacht.The reference number 36 refers to a thyristor switch for feeding the transformer 32 , The duration of the current flow is from a switch 36 controlling timer 34 supervised.

Das Bezugszeichen 10 bezieht sich auf eine Steuereinrichtung zum Steuern des Elektromotors 8 und damit auch des Antriebs 6. Diese Steuereinrichtung 10 steht dabei über Kommunikationsleitung 11 mit dem Elektromotor 8 in Verbindung. Weiterhin ist ein Speichermittel 20 vorgesehen, welches über eine elektrische Verbindungsleitung 21 mit dem Elektromotor in Verbindung steht. Falls in bestimmten Betriebsphasen der Elektromotor 8 von dem Bewegungselement angetrieben ist bzw. wird, erzeugt er elektrische Energie, welche an das Speichermittel 20 zugeführt wird.The reference number 10 refers to a control device for controlling the electric motor 8th and thus also the drive 6 , This control device 10 stands thereby over communication line 11 with the electric motor 8th in connection. Furthermore, a storage means 20 provided, which via an electrical connection line 21 is in communication with the electric motor. If in certain phases of operation the electric motor 8th is driven by the moving member, it generates electrical energy, which to the storage means 20 is supplied.

Dieses Speichermittel 20 kann dabei in einer vorteilhaften Ausgestaltung auch in der Steuereinrichtung 10 integriert oder mit dieser verbunden sein. Das Bezugszeichen 30 bezieht sich auf ein Versorgungsnetz zur Versorgung des Elektromotors 8, welche über eine elektrische Verbindungsleitung 31 mit dem Elektromotor 8 in Verbindung steht. Es wäre auch möglich, von dem Elektromotor erzeugte elektrische Energie direkt in das Versorgungsnetz 30 einzuspeisen. Eine elektrische Verbindungsleitung 15 stellt eine Verbindung zwischen dem Versorgungsnetz 30 und der Steuereinrichtung 10 her.This storage means 20 can also be in an advantageous embodiment in the control device 10 integrated or connected to this. The reference number 30 refers to a supply network for supplying the electric motor 8th , which via an electrical connection line 31 with the electric motor 8th communicates. It would also be possible to generate electrical energy generated by the electric motor directly into the supply network 30 feed. An electrical connection line 15 establishes a connection between the supply network 30 and the controller 10 ago.

Das Bezugszeichen 25 kennzeichnet eine weitere Verbindungsleitung, über welche das Speichermittel 20 mit der Steuereinrichtung 10 verbunden ist. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Sensoreinrichtung, welche eine Position der oberen Platte 12 bzw. der Elektrode 2 bestimmt. Daneben könnten auch andere Sensoreinrichtungen zum Bestimmen anderer Parameter, wie etwa eines Stroms, einer Temperatur oder dergleichen vorgesehen sein.The reference number 25 indicates a further connection line via which the storage means 20 with the control device 10 connected is. The reference number 14 denotes a sensor device which detects a position of the upper plate 12 or the electrode 2 certainly. In addition, other sensor devices for determining other parameters, such as a current, a temperature or the like could be provided.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All Features disclosed in the application documents are considered to be essential to the invention as far as they are individually or in combination the prior art are new.

11
PunktschweißzangeSpot welding gun
2, 42, 4
Elektrodeelectrode
66
Antriebseinrichtungdriving means
88th
Elektromotorelectric motor
1010
Steuereinrichtungcontrol device
11, 1511 15
Kommunikationsleitung und Leistungsleitungcommunication line and service management
1212
obere Platteupper plate
1414
Sensoreinrichtungsensor device
2020
Speichermittelstorage means
2222
Werkstückeworkpieces
2424
untere Plattelower plate
2626
elektrische Leitungenelectrical cables
25, 28, 21, 3125 28, 21, 31
elektrische Verbindungsleitungenelectrical interconnectors
3030
Versorgungsnetzsupply network
3232
Transformator, StromquelleTransformer, power source
3434
Zeitgliedtimer
3636
Schalterswitch
YY
Richtungdirection

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 4432573 C2 [0004] - DE 4432573 C2 [0004]

Claims (12)

Punktschweißzange (1) mit einer ersten Elektrode (2) und einer zweiten Elektrode (4), welche in einem Schweißbetrieb mit der ersten Elektrode (2) zusammenwirkt, mit einer Stromquelle zum Erzeugen eines über die Elektroden fließenden Stromes, wobei wenigstens eine Elektrode (2) an einem Zangenelement (12) angeordnet ist und dieses Zangenelement (12) gegenüber der anderen Elektrode (4, 2) bewegbar ist, mit einer Antriebseinrichtung (6) welche mit dem Zangenelement (12) gekoppelt ist, wobei diese Antriebseinrichtung (6) einen Elektromotor (8) und eine Steuerungseinrichtung (10) zum Steuern dieses Elektromotors (8) aufweist, wobei wenigstens zeitweise während eines Arbeitsbetriebs das Zangenelement (12) von dem Elektromotor (8) angetrieben ist und wenigstens zeitweise während des Arbeitsbetriebs der Elektromotor von dem Zangenelement (8) angetrieben ist dadurch gekennzeichnet, dass die Punktschweißzange ein Speichermittel (20) zum Speichern von elektrischer Energie aufweist, welches mit dem Elektromotor derart in elektrischer Verbindung steht, dass wenigstens zeitweise während des Arbeitsbetriebs der Punktschweißzange elektrische Energie von dem Elektromotor an das Speichermittel (20) abgegeben wird.Spot welding gun ( 1 ) with a first electrode ( 2 ) and a second electrode ( 4 ), which in a welding operation with the first electrode ( 2 ) cooperates with a current source for generating a current flowing across the electrodes, wherein at least one electrode ( 2 ) on a pliers element ( 12 ) is arranged and this pliers element ( 12 ) opposite to the other electrode ( 4 . 2 ) is movable, with a drive device ( 6 ) which with the forceps element ( 12 ), this drive device ( 6 ) an electric motor ( 8th ) and a control device ( 10 ) for controlling this electric motor ( 8th ), wherein at least temporarily during a working operation, the pliers element ( 12 ) of the electric motor ( 8th ) is driven and at least temporarily during operation, the electric motor of the forceps element ( 8th ) is characterized in that the spot welding gun is a storage means ( 20 ) for storing electrical energy which is in electrical connection with the electric motor in such a way that at least at times during the operating mode of the spot welding gun electric energy from the electric motor to the storage means ( 20 ) is delivered. Punktschweißzange (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermittel (20) einen Kondensator aufweist.Spot welding gun ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the storage means ( 20 ) has a capacitor. Punktschweißzange (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Punktschweißzange ein Versorgungsnetz (30) aufweist, um den Elektromotor mit elektrischer Energie zu versorgen und dieses Versorgungsnetz (30) wenigstens zeitweise während des Arbeitsbetriebs als Speichermittel (20) wirkt.Spot welding gun ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the spot welding gun is a supply network ( 30 ) in order to supply the electric motor with electrical energy and this supply network ( 30 ) at least temporarily during operation as storage means ( 20 ) acts. Punktschweißzange (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) derart gestaltet ist, dass sie die Abgabe elektrischer Energie von dem Elektromotor (8) an das Speichermittel (20) nur in solchen Betriebsphasen zulässt, in denen der Elektromotor (8) von dem Zangenelement (12) angetrieben ist.Spot welding gun ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 10 ) is designed such that it allows the delivery of electrical energy from the electric motor ( 8th ) to the storage means ( 20 ) only in those phases of operation in which the electric motor ( 8th ) of the pliers element ( 12 ) is driven. Punktschweißzange (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (10) eine Regelungseinrichtung (10) ist, welche den Elektromotor in Abhängigkeit von wenigstens einer Stellgröße regelt.Spot welding gun ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 10 ) a control device ( 10 ), which regulates the electric motor as a function of at least one manipulated variable. Punktschweißzange (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße (S) aus einer Gruppe von Stellgrößen ausgewählt ist, welche einen Motorstrom des Elektromotors (8), ein Drehmoment des Elektromotors (8), eine Position des Zangenelements (12) oder von diesen Stellgrößen abgeleitete oder mit diesen Stellgrößen gekoppelte Größen enthält.Spot welding gun ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the manipulated variable (S) is selected from a group of manipulated variables which a motor current of the electric motor ( 8th ), a torque of the electric motor ( 8th ), a position of the tong element ( 12 ) or derived from these manipulated variables or coupled with these manipulated variables sizes. Punktschweißzange nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) ein Synchronmotor ist.Spot welding gun according to at least one of the preceding claims, characterized in that the electric motor ( 8th ) is a synchronous motor. Verfahren zum Betreiben einer Punktschweißzange, wobei die Punktschweißzange eine erste Elektrode (2) und eine zweite Elektrode (4) aufweist, welche in einem Schweißbetrieb derart zusammenwirken, dass zum Schweißen ein über die beiden Elektroden (2, 4) fließender Strom erzeugt wird, wobei wenigstens eine Elektrode an einem Zangenelement (12) angeordnet ist und dieses Zangenelement (12) gegenüber der anderen Elektrode (4, 2) bewegt wird, und eine Antriebseinrichtung (6) mit dem Zangenelement (12) zur Erzeugung dieser Bewegung gekoppelt ist, wobei diese Antriebseinrichtung (6) einen Elektromotor (8) und eine Steuerungseinrichtung (10) zum Steuern dieses Elektromotors (8) aufweist und wenigstens zeitweise während eines Arbeitsbetriebs das Zangenelement (12) von dem Elektromotor (8) angetrieben wird und wenigstens zeitweise während des Arbeitsbetriebs der Elektromotor (8) von dem Zangenelement (8) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) zumindest zeitweise in denjenigen Phasen, in denen er von dem Zangenelement (12) angetrieben wird, elektrische Energie an ein mit dem Elektromotor (8) elektrisch gekoppeltes Speichermittel (20) zum Speichern von elektrischer Energie abgibt.Method for operating a spot welding gun, wherein the spot welding gun is a first electrode ( 2 ) and a second electrode ( 4 ), which cooperate in a welding operation in such a way that, for welding, a connection is made via the two electrodes ( 2 . 4 ) is generated, wherein at least one electrode on a forceps element ( 12 ) is arranged and this pliers element ( 12 ) opposite to the other electrode ( 4 . 2 ) is moved, and a drive device ( 6 ) with the pliers element ( 12 ) is coupled to generate this movement, said drive means ( 6 ) an electric motor ( 8th ) and a control device ( 10 ) for controlling this electric motor ( 8th ) and at least temporarily during a working operation, the forceps element ( 12 ) of the electric motor ( 8th ) is driven and at least temporarily during operation of the electric motor ( 8th ) of the pliers element ( 8th ), characterized in that the electric motor ( 8th ) at least at times in those phases in which it of the pliers element ( 12 ), electrical energy to a with the electric motor ( 8th ) electrically coupled storage means ( 20 ) for storing electrical energy. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) wenigstens zeitweise während eines Öffnungsvorgangs der Punktschweißzange elektrische Energie an das Speichermittel abgibt.Method according to claim 8, characterized in that the electric motor ( 8th ) at least temporarily emits electrical energy to the storage means during an opening operation of the spot welding gun. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) wenigstens zeitweise während eines Entspannungsvorgangs der Punktschweißzange elektrische Energie an das Speichermittel (20) abgibt.Method according to claim 8, characterized in that the electric motor ( 8th ) at least temporarily during a relaxation process of the spot welding gun electrical energy to the storage means ( 20 ). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) wenigstens zeitweise elektrische Energie an einen Kondensator abgibt.Method according to claim 8, characterized in that the electric motor ( 8th ) at least temporarily emits electrical energy to a capacitor. Verfahren nach Anspruch 8, der Elektromotor (8) wenigstens zeitweise elektrische Energie an ein Versorgungsnetz für den Elektromotor (8) abgibt.Method according to claim 8, the electric motor ( 8th ) at least temporarily electrical energy to a supply network for the electric motor ( 8th ).
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