DE102010048796B4 - Stud welding head - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bolzenschweißkopf (1) zum Anschweißen von Schweißbolzen (2), mit einer Zuführeinrichtung (6) und einem Bolzenhalter (8) für die Schweißbolzen (2). Die Zuführeinrichtung (6) weist einen Führungskanal (10) und einen darin mittels eines Stößelantriebes derart axial beweglichen Einführstößel (12) auf, dass der jeweilige,über einen Bolzeneinlass (14) in den Führungskanal (10) einzuführende Schweißbolzen (2) durch eine axiale Zuführbewegung des Einführstößels (12) durch Anlage an einem vorderen Stößelende (12a) durch den Führungskanal (10) in den sich daran anschließenden Bolzenhalter (8) einführbar ist. Dem Einführstößel (12) ist ein die Zuführbewegung begrenzender Endanschlag (18) derart zugeordnet, dass eine bestimmte Anschlagstellung des Einführstößels (12) für eine bestimmte Sollposition des Schweißbolzens (2) ausgelegt ist, in der der Schweißbolzen (2) mit seinem zu verschweißenden Ende mit einem definiertenÜberstand (x)über den Bolzenhalter (8) vorsteht. Der Endanschlag (18) für den Einführstößel (12) ist zur Anpassung der Position des vorderen Stößelendes (12a) an Schweißbolzen (2) mit unterschiedlichen Längen mittels einer Verstelleinrichtung (20) axial verstellbar.The invention relates to a stud welding head (1) for welding welding studs (2), with a feed device (6) and a stud holder (8) for the welding studs (2). The feed device (6) has a guide channel (10) and an insertion tappet (12) which is axially movable therein by means of a tappet drive such that the respective welding bolt (2) to be inserted into the guide channel (10) via a stud inlet (14) is replaced by an axial Feed movement of the insertion plunger (12) can be inserted into the adjoining bolt holder (8) by contacting a front plunger end (12a) through the guide channel (10). The insertion plunger (12) is assigned an end stop (18) which limits the feed movement in such a way that a specific stop position of the insertion plunger (12) is designed for a specific desired position of the welding stud (2), in which the welding stud (2) with its end to be welded protrudes over the stud holder (8) with a defined projection (x). The end stop (18) for the insertion plunger (12) can be adjusted axially to adjust the position of the front plunger end (12a) to welding studs (2) with different lengths by means of an adjusting device (20).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 einen Bolzenschweißkopf zum stumpfen, stirnseitigen Anschweißen von stiftförmigen Schweißbolzen an metallische Bauteile, mit einer Zuführeinrichtung und einem Bolzenhalter für die Schweißbolzen, wobei die Zuführeinrichtung einen Führungskanal und einen darin mittels eines insbesondere pneumatischen Stößelantriebes derart axial beweglichen Einführstößel aufweist, dass der jeweilige, seitlich über einen Bolzeneinlass in den Führungskanal einzuführende Schweißbolzen durch eine axiale Zuführbewegung des Einführstößels durch Anlage an einem vorderen Stößelende durch den Führungskanal in den sich daran anschließenden Bolzenhalter einführbar ist, wobei dem Einführstößel ein die Zuführbewegung begrenzender Endanschlag derart zugeordnet ist, dass eine bestimmte Anschlagstellung des Einführstößels für eine bestimmte Sollposition des Schweißbolzens ausgelegt ist, in der der Schweißbolzen mit seinem zu verschweißenden Ende mit einem definierten Überstand über den Bolzenhalter vorsteht, und wobei der Endanschlag für den Einführstößel zur Anpassung der Position des vorderen Stößelendes an Schweißbolzen mit unterschiedlichen Längen mittels einer Verstelleinrichtung axial verstellbar ist.The present invention relates according to the preamble of
Bekannte Bolzenschweißköpfe werden eingesetzt, um metallische Bolzen, wie vor alter Gewindebolzen, mit einem Stirnende stumpf auf metallische Bauteile, beispielsweise Bleche, aufzuschweißen. Dazu werden die Schweißbolzen über einen Bolzeneinlass einzeln zugeführt und mit dem Einführstößel über den Führungskanal in den Bolzenhalter eingeführt. Der Bolzenhalter kann als eine radial mit Federvorspannung beaufschlagte Spannzange ausgeführt sein, so dass der jeweilige Schweißbolzen durch eine einfache axiale Einschubbewegung unter selbsttätiger radialer Aufweitung des Bolzenhalters eingeführt werden kann und dann kraftschlüssig fixiert ist. Dieses Einführen erfolgt so weit, dass der Schweißbolzen mit seinem zu verschweißenden Ende um ein definiertes Maß über den Bolzenhalter vorsteht. Dies ist für den Schweißvorgang wichtig, weil der Schweißbolzen über den Schweißkopf zur Anlage an dem jeweiligen Bauteil gebracht wird. Über den Bolzenhalter wird der Schweißbolzen mit einem elektrischen Schweißstrom beaufschlagt, dann wird ein Lichtbogen entweder im Kontakt von Schweißbolzen zum Bauteil gezündet (gilt für das Kondensatorentladungs-Bolzenschweißen gem. DIN EN ISO 4063, Verfahren Nr, 786) oder beim Hubzündungs-Bolzenschweißen (Verfahren gem. DIN EN ISO 4063, Nr. 783 und Nr. 784) wird der Schweißbolzen zur Zündung eines Lichtbogens um einen bestimmten Hub abgehoben. Durch den Lichtbogen wird das Metall aufgeschmolzen, bis der Schweißbolzen schließlich durch Bewegung des Bolzenschweißkopfes in die Schmelze eingedrückt wird. Da die Bewegungen allein über das Gerät erfolgen, ist die Sollposition des Schweißbolzens innerhalb des Bolzenhalters mit seinem definierten Überstand von wesentlicher Bedeutung. Diese Sollposition wird vorgegeben, indem der bevorzugt pneumatisch betätigte Einführstößel an einem Endanschlag zur Anlage gelangt. Hierbei ist der Einführstößel bezüglich seiner Länge an die Länge des jeweiligen Schweißbolzens angepasst, wobei in der Anschlagstellung der axiale Abstand zwischen dem vorderen Stößelende und dem freien, zu verschweißenden Ende des Schweißbolzens genau der Länge des Schweißbolzens entspricht. Deshalb können bei den bekannten Bolzenschweißköpfen unterschiedlich lange Schweißbolzen – z. B. von der Länge 6 mm bis zur Länge 30 mm – nur nach umständlichen und zeitaufwändigen Umrüstarbeiten verschweißt werden, weil ja jeder Schweißbolzen unabhängig von seiner Gesamtlänge immer mit dem gleichen definierten Überstand über den Bolzenhalter vorstehen sollte. Dazu wird bisher in aller Regel jeweils der Einführstößel ausgewechselt, wobei dessen Länge an die Länge des jeweiligen Schweißbolzens angepasst ist.Known stud welding heads are used to butt up metallic bolts, such as old threaded bolts, with a front end to metallic components, such as sheets. For this purpose, the welding studs are supplied individually via a bolt inlet and inserted with the insertion ram via the guide channel in the stud holder. The stud holder can be designed as a radially acted upon with spring bias collet, so that the respective weld stud can be inserted by a simple axial insertion movement under automatic radial expansion of the stud holder and is then fixed non-positively. This insertion takes place so far that the welding stud projects with its end to be welded by a defined amount over the stud holder. This is important for the welding process, because the welding stud is brought over the welding head for engagement with the respective component. An electrical welding current is applied to the welding stud via the stud holder, then an arc is ignited either when welding studs come into contact with the component (applies to capacitor discharge stud welding in accordance with DIN EN ISO 4063, Method No., 786) or in stud firing stud welding (Method in accordance with DIN EN ISO 4063, No. 783 and No. 784), the welding stud is lifted by a certain stroke to ignite an arc. The arc melts the metal until the welding stud is finally pressed into the melt by movement of the stud welding head. Since the movements take place solely on the device, the target position of the welding stud within the stud holder with its defined projection is essential. This target position is predetermined by the preferably pneumatically actuated insertion ram arrives at an end stop to the plant. In this case, the insertion ram is adjusted with respect to its length to the length of the respective welding bolt, wherein in the stop position, the axial distance between the front ram end and the free end of the welding bolt to be welded corresponds exactly to the length of the welding bolt. Therefore, in the known stud welding heads different length welding stud -. B. from the length of 6 mm to the length of 30 mm - are welded only after cumbersome and time-consuming retooling, because yes, each welding stud should always protrude regardless of its overall length with the same defined projection on the stud holder. For this purpose, the insertion ram is usually replaced in most cases, the length of which is adapted to the length of the respective welding stud.
Ein Bolzenschweißkopf der eingangs beschriebenen, gattungsgemäßen Art – speziell in Form einer Bolzenschweißpistole – ist in der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Bolzenschweißkopf der beschriebenen, gattungsgemäßen Art so zu verbessern, dass für eine Verarbeitung von unterschiedlich langen Schweißbolzen nacheinander aufwändige Umrüstarbeiten vermieden werden.The present invention is based on the object to improve a stud welding head of the described generic type so that successively consuming conversion work can be avoided for processing of different length welding stud.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der anschließenden Beschreibung enthalten.This is achieved by the features of
Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Endanschlag von einem zur Einstellung axial beweglichen, hülsenförmigen Stellelement gebildet ist, wobei der Einführstößel aus einem das vordere Stößelende aufweisenden und durch das Stellelement verlaufenden Stößelstift und einem hinteren, in der Anschlagstellung an dem Stellelement zur Anlage kommenden Anschlagelement besteht, und wobei das Stellelement teleskopartig in einem rohrförmigen Führungselement geführt und über Stellmittel manuell oder motorisch längsverschiebbar ist. Dadurch kann der jeweilige Schweißbolzen praktisch unabhängig von seiner Länge stets in der – lediglich durch Verstellung des Endanschlages an die jeweilige Bolzenlänge anzupassenden – Anschlagstellung des Einführstößels mit seinem zu verschweißenden Ende in die bestimmte Sollposition geführt werden. Dabei ist ein Verstellbereich des Endanschlages an einen Längenunterschied zwischen Schweißbolzen mit einer minimalen Länge und solchen mit einer maximalen Länge angepasst. Wenn beispielsweise Schweißbolzen mit Längen zwischen 6 mm und 30 mm verarbeitbar sein sollen, so beträgt der Verstellbereich mindestens 24 mm, wobei der Einführstößel eine Länge aufweist, die konstant dem Abstand zwischen dem Endanschlag und oberen Ende des in der Sollposition angeordneten Schweißbolzens entspricht. Accordingly, the invention provides that the end stop is formed by a setting axially movable, sleeve-shaped actuator, wherein the Einführstößel consists of a the front ram end having and extending through the actuator ram pin and a rear, in the stop position on the actuator for abutment stop element , And wherein the actuating element is guided telescopically in a tubular guide member and longitudinally displaceable by adjusting means manually or motor. As a result, the respective welding stud can always be guided with its end to be welded into the specified nominal position virtually independently of its length in the stop position of the insertion ram to be adjusted merely by adjusting the end stop to the respective bolt length. In this case, an adjustment range of the end stop is adapted to a difference in length between welding bolts with a minimum length and those with a maximum length. If, for example, welding studs with lengths of between 6 mm and 30 mm are to be processable, then the adjustment range is at least 24 mm, the insertion ram having a length which corresponds to the distance between the end stop and the upper end of the welding stud arranged in the desired position.
Durch die erfindungsgemäße Verstellbarkeit des Endanschlages können mit ein und demselben Einführstößel und deshalb ohne Umrüstarbeiten Schweißbolzen mit verschiedenen Längen verarbeitet werden. Die Verstelleinrichtung kann dazu manuell oder motorisch und vorteilhafterweise auch automatisiert betrieben werden, wobei die Einstellung des Endanschlages automatisch in Abhängigkeit von den zugeführten Schweißbolzen gesteuert werden kann. Selbstverständlich kann auch eine rein manuelle oder auch eine halbautomatische Einstellung erfolgen. Zur motorischen Verstellung kann beispielsweise ein elektromotorischer oder pneumatischer Antrieb vorgesehen sein. Es liegen aber alle denkbaren Alternativen im Bereich der Erfindung.The inventive adjustability of the end stop can be processed with one and the same insertion ram and therefore without retooling welding pin with different lengths. The adjustment can be operated manually or motorized and advantageously also automated, the setting of the end stop can be controlled automatically in response to the supplied welding studs. Of course, a purely manual or semi-automatic adjustment can be made. For motorized adjustment, for example, an electromotive or pneumatic drive can be provided. But there are all possible alternatives in the field of the invention.
Anhand der Zeichnungen soll im Folgenden ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung genauer erläutert werden. Dabei zeigen:Reference to the drawings, a preferred embodiment of the invention will be explained in more detail below. Showing:
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the various figures of the drawing, like parts are always provided with the same reference numerals.
Zu der anschließenden Beschreibung wird ausdrücklich betont, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele und dabei nicht auf alle oder mehrere Merkmale von beschriebenen Merkmalskombinationen beschränkt ist, vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal des Ausführungsbeispiels auch losgelöst von allen anderen im Zusammenhang damit beschriebenen Teilmerkmalen für sich und auch in Kombination mit beliebigen anderen Merkmalen eine erfinderische Bedeutung haben.For the following description is expressly emphasized that the invention is not limited to the embodiments and not all or several features of combinations of features described, but each individual feature part of the embodiment can also be detached from all other described in connection therewith partial features for themselves and also in combination with any other features have an inventive meaning.
Ein erfindungsgemäßer Bolzenschweißkopf
Dem Einführstößel
Erfindungsgemäß ist der Endanschlag
Dazu sei an dieser Stelle auf
Erfindungsgemäß ist dazu der Endanschlag
Wie sich weiterhin aus
In der dargestellten, bevorzugten Ausführung sind die Stellmittel
In
In der Ausführung gemäß
Der beispielhaft in
Claims (8)
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