-
Ladevorrichtung für die Schweißköpfe eines Mehriach-Bolzen-Schweißgeräts
Die Erfindung stellt eine Weiterentwicklung, der durch Patent 1109 803 geschützten
Mehrfach-Lichtbogen-Bolzen-Schweißgeräts dar und betrifft eine automatische Ladevorrichtung
für die ausgeschwenkten Bolzenschweißköpfe.
-
Bei den bisherigen Geräten wurden die Schweißköpfe zwar automatisch
von der Schweißstelle abgehoben und in ihre Ladestellung ausgeschwenkt. Das Laden
selbst nahm jedoch verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch, weil die Schweißköpfe
von Hand geladen werden mußten. Erschwerend kam hinzu, daß die Stifte nicht in beliebiger
Stellung in die Schweißkopfmündung eingeführt werden können. Beim Herausnehmen aus
einem bereitstehenden Behälter mußte deshalb jedesmal darauf geachtet werden. daß
der Stift beim Einführen in die Schweißkopfmündung die richtige Lage hatte.
-
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, welche
dem Bedienungsmann diese Tätigkeit abnimmt und es dadurch ermöglicht, die für den
Ladevorgang notwendige Zeit weiter herabzusetzen.
-
Nach der Erfindung besteht die Vorrichtung aus einer Kombination folgender
Teile: a) einer Zuteilvorrichtung, welche die Stifte in C
einem Sammelbehälter
ordnet und in vorgeschriebener Lage in Leitungen einführt, b) eines Schwingse-mentes
mit einer radialen und außerdem nach einer Seite des Segmentes zu offenen Ausnehmung
zur Aufnahme eines einzelnen Stiftes, c) eines topfförmigen Gehäuses, welches das
Schwingsegment außen umschließt und dessen Boden gleichzeitig die radiale Ausnehmung
im Schwingsegment nach der Seite abschließt, mit einer öffnung am Umfang zur Einführung
der Stifte in das Schwingsegment sowie einer weiteren öffnung - gegenüberdervorigen
um einen vorgeschriebenen Winkel versetzt - im Boden von solcher Größe, daß
der Stift bei entsprechender La-e des Schwingsegments quer zu b C
seiner
Achsrichtung herausrutschen kann, C
d) einem unterhalb der seitlichen
öffnung angeordneten selbst in Achsrichtung verschiebbaren Bett zur Aufnahme des
Stiftes, welches sich in seiner Endstellung auf die Mündung des ausgeschwenkten
Schweißkopfes aufsetzt, und e) eines Schubkolbens zum Einschieben des Stiftes in
die Mündung des ausgeschwenkten Schweißkopfes nach dem Aufsetzen des Führungsbettes.
Zuteilvorrichtungen, die in der unter a) beschriebenen Weise tätig werden, sind
an sich bekannt. In der Magazinierungstechnik ist der Begriff des Unordnungsgrades
des zu bearbeitenden Werkstückes von Bedeutung. Die Größe U kennzeichnet
die geometrische Form und die lagemäßige Zuordnung der Einzelstücke im Magazin und
ist gleichzeitig eine eindeutige Kennzahl für die Schwierigkeit des Ordnungsprozesse.
Erkennt man dem Werkstück den Unordnungsgrad 3 zu, so muß dieses Werkstück
von Unordnungsgrad 3 auf Null umgeformt werden. Das geschieht mit Hilfe --ines
Vibrationsgeräts, daß über eingebauteSpezialspiralen dieMöglichkeit erschließt,
die Werkstücke derart in die Zubringerröhren einzuführen, daß die stumpfen Kegel
nach unten weisen.
-
Das längsverschiebliche Führungsbett für die Aufnahme der Stifte und
die Bewegung der Stifte selbst auf dem Bett können mit Hilfe eines gemeinsamen Schubkolbens
vorgenommen werden. Der Schubkolben wird dabei mit dem Bett elastisch oder
hy-
draulisch so gekuppelt, daß er zunächst das Bett mit dem Stift verschiebt
bis zu seiner Endluge, d. h. bis sich das Ende des Bettes fest auf die Mündung
des Schweißkopfes aufgesetzt hat, und daß er anschließend sich gegenüber dem Bett
weiterbewegt und dabei den Stift in die Schweißkopfmündung einschiebt. Um ein weiches
Aufsetzen des Bettendes auf den Schweißkopf zu erhalten, kann an beliebiger Stelle
der Bahn, am besten am Ende des Bettes, ein elastischer Anschlag vorgesehen werden.
Dadurch wird die Schweißkopfmündung vor Schlägen und einer damit verbundenen raschen
Abnützung geschützt.
Da es sich bei der Vorrichtung um eine Ladevorrichtung
für ein Mehrfach-Bolzen-Schweißgerät handelt, ist es zweckmäßig, mehrere Ladevorrichtungen
mit einem gemeinsamen Arbeitskolben zu kuppeln. Die die Schwingsegmente antreibenden
Kettenräder können dabei auf eine gemeinsame, quer zur Achse des Arbeitskolbens
verlaufende Welle aufgesetzt werden, die ihren Antrieb ebenfalls von dem gemeinsamen
Arbeitskolben ableitet.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist aus den Zeichnungen zu ersehen.
Von diesen zeigt A b b. 1 teilweise einen lotrechten Schnitt, teilweise eine
Vorderansicht der Vorrichtung, Ab b. 2 in der linken Hälfte einen waagerechten
Schnitt in der Ebene der Führungsbolzen, in der rechten Hälfte -eine Draufsicht,
A b b. 3 links eine Ansicht des Seitenschlittens, teilweise geschnitten,
rechts einen lotrechten Schnitt durch den Mittelteil und den Seitenschlitten,
A b b. 4 einen lotrechten Axialschnitt durch Arbeitszylinder und Arbeitskolben,
Ab b. 5 einen lotrechten Axialschnitt durch den Schubkolben, Ab b. 6
einen lotrechten Schnitt durch das Schwingsegment mit Zuführungsleitung und
A b b. 7 einen Schnitt durch den Antrieb des Schwingseginents. in einer durch
die Achse des Schwingsegments und die Achse der Antriebswelle verlaufenden Ebene;
Ab b. 8 zeigt schematisch die Wege des Arbeitskelbens und des Schubkolbens.
-
Die Zuteilvorrichtuiig ist nicht dargestellt. Beispielsweise kann
ein Vibrationsgerät verwendet werden, das über eingebaute Spezialspiralen die Stifte
in der richtigen Lage in die Zubringerrohre einführt. Die Ladevorrichtung ist aufgebaut
auf einem Bett 1. Dieses Bett enthält in seinem Mittelteil den Arbeitszylinder
2 mit dem Arbeitskolben 3.
Leitungen 12, 22 dienen dem Zu- und Abfluß des
Arbeitsmittels. Als Arbeitsmittel ist bei der vorliegenden Ausführung Druckluft
vorgesehen. Statt dessen kann auch Drucköl benutzt werden. Seitlich vom Arbeitskolben
sind zwei Schlitten 4, 5 angeordnet. Der Schlitten 4 ist auf zwei Führungsbolzen
14, 24, der Schlitten 5 auf zwei Führungsbolzen 15, 25
gelagert. Zum
Verschieben des Schlittens 4 dient eine Stellschraube 34 (A b b. 1 und 2),
zum Verschieben des Schlittens 5 eine Stellschraube 35
(Ab b. 3).
Die Verstellbarkeit der beiden Schlitten ermöglicht es, die Ladevorrichtung stufenlos
auf jeden gewünschten Abstand der Stifte einzustellen. Lotrecht über dem Arbeitskolben
und parallel zu ihm ist eine Schubstange 6 angeordnet. Die Schubstange ist
mit ihrem einen Ende 16 längsverschieblich gelagert, mit dem anderen Ende
26 ist sie mit einem Querjoch 7 verbunden, das auf die Kolbenstange
13 aufgeschoben ist. Seitlich von der Kolbenstange führt sich das Querjoch
mit Führungsstangen 17, 27 im Bett 1. An ihrem Ende trägt die Kolbenstange
einen Knopf 23, so daß die ganze Vorrichtung bei Ausfallen der Arbeitsmittelzuführung
von Hand bedient werden kann. Die Schubstange 6 hat in der Nähe des geführten
Endes 16 einen Schlit736.
-
In diesen Schlitz greift eine Nase 18 ein, die mit Hilfe eines
Keiles 28 auf der Querwelle 8 befestigt ist. Das rechte Ende dieser
Welle enthält Längsnuten 10 und trägt ein Kettenrad 11, das mit Hilfe
einer Büchse 20 im rechten Schlitten 5 gelagert ist. Das Kettenrad
11 arbeitet zusammen mit einem zweiten Kettenrad 21 (Ab b. 7). Dieses
Kettenrad ist an ein Schwingsegment 9 angeschraubt, das auf einem in der
Wand des Schlittens 5 befestigten Bolzen 19
drehbar gelagert ist. Das
Schwingsegment hat an seinem Umfang eine radiale Ausnehmung 29
(Ab b. 6),
die dazu dient, jeweils einen der durch das Rohr 30 ankommenden Stifte
31 aufzunehmen. Das Schwingsegment wird von einem nach einer Seite zu offenen
topffönnigen Gehäuse 32 umschlossen, das die Ausnehmung 29 nach der
Seite zu abschließt und an der Stelle, an der das Zuführungsrohr einmündet, eine
radiale Öffnung 42 aufweist. Das Gehäuse wird durch den Bolzen 19 zentriert
und ist mit Hilfe von Schlitzschrauben 52 an der Wand des Schlittens
5 befestigt. Unter einem Winkel von etwa 90' gegenüber der radialen
Öffnung versetzt ist im Boden des topfförmigen Gehäuses 32
eine schräge Öffnung
33 angebracht, an die sich eine Öffnung 43 in der Wand 5 des Schlittens
anschließt (Ab b. 5). Außerhalb schließt sich an die Öffnung eine schräg
abwärts verlaufende Bahn 37 an, die in einer Rinne 47 endet (Ab b. 1).
Auf der Nabe des Kettenrades 21 ist eine Feder 41 angebracht, die an einem Punkt
51 des Gehäuses befestigt ist. Diese Feder dient dazu, das Schwingsegment
in seine obere Lage zurückzuziehen und drückt die Nase 18 stetig gegen die
Wand des Schlitzes 36. Der gesamte Antriebsmechanismus für das Schwingseginent
wird durch eine Haube 38 abgedeckt, die mit Hilfe von Kopfschrauben 48 in
der Wand 5 des Schlittens befestigt ist.
-
Die gleiche Einrichtung in symmetrischer Anordnung befindet sich am
anderen Ende der Welle 8.
Im Querjoch 7 ist über den seitlichen Führungsstangen
17, 27, aber noch unterhalb der Schubstange 6 ein senkrecht zu der
durch Arbeitskolben und Schubstangen gelegten Achsschnittebene verlaufender Querbalken
39 angeordnet, der in seinem Mittelstück rund, an seinen Enden jedoch als
Kreuzwelle ausgebildet ist. Er ist durch einen Stift 40 mit dem Querjoch
7 fest verbunden. über den Querbalken 39 ist an jedem Ende ein Mitnehmer
49 geschoben mit einem abstehenden Flansch 59, in den ein Schubkolben 44
mit dem Ende seiner Kolbenstange 54 eingeschraubt ist. über den Kolben 44 ist ein
Zylinder 45 geschoben, wobei sich die Kolbenstange 54 in einer mit Abdichtung ausgestatteten
Büchse 55 und die Kolbenstange 64, die gleichzeitig den Einstoßstift bildet,
in einer ebenfalls mit Ab-
dichtung ausgestattet-en Büchse 65 fährt.
Der Zy-
linder 45 ist seinerseits verschiebbar in einem zweiten Zylinder 46
gelagert, wobei durch einen in die Zylinderwand eingesetzten Keil 76, der
in eine Nut 75 im Zylindennantel eingreift, ein Verdrehen des Zylinders 45
verhindert wird. Die Bewegung des Zylinders 45 wird durch einen Bund 50 am
Mantel des Zylinders 45 und die Führungsbüchsen 56 und 66 des Zylinders
46 begrenzt. Der Zylinder 45 ist mit Öl gefüllt. Um ein übertreten des Öls
von einer Seite des Kolbens 44 auf die andere zu ermöglichen, sind in dem Kolben
Bohrungen 53 angebracht. Die Bohrungen werden von beiden Seiten durch Ventile
57, 58 abgedeckt, die durch Fedem67, 68 gegen den Kolben gedrückt
werden. Beide Ventile enthalten Bohrungen 60 für den Durchtritt des Drucköls,
die jeweils mit einer Gruppe der über den Umfang verteilten Bohrungen im Kolben
korrespondieren. Je
nach der Bewegungsrichtungr des Kolbens wird
daher die eine oder die andere Gruppe der Bohrunaen für den Durchtritt der Flüssigkeiten
freigegebte'n. Der Zylinder 45 hat am Rinstoßende eine Zunge 61.
Diese Zunge
schiebt sich in eine Lücke 62 der Rinne 47, und zwar so, daß der durch die
öffnungen 33
und 43 in die Rinne 47 herabrollende Stift 31 auf der
Zunge 61 liegenbleibt. Bei der Vorbewegung des Zylinders 45 schiebt sich
die Zunge zunächst in die Aussparung 62, übernimmt dann den Stift und j schiebt
sich mit ihm weiter vor, bis sie mit ihrem Ende auf der Schweißkopfmündung aufsitzt.
Von dem Augenblick an bewegt sich der Kolben 44 im Zylinder 45 weiter vor und schiebt
dabei den Stift von der Zunge 61 in die Schweißkopfmündung.
-
Arbeitet die Maschine, so werden die Stifte auf beiden Seiten durc
lidie Rohre 30 in die Öffnungen 29 der Schwingsegmente eingeführt.
Die Zuteilvorrichtung, welche die Stifte an die Rohre 30 abgibt, arbeitet
dabei so, daß die richtige Lage des Stiftes für die Ausgangsstellung gewährleistet
ist. Nach dem Ansteuern des Fußventils der Bestiftungsmaschine werden entsprechend
dem Patent 1109 803 die beiden Schweißköpfe hochgezogen und in die Einführstellung
ausgeschwenkt. Haben sie ihre Endstellung erreicht, so wird zwang-läufig der Impuls
auf pneumatische Umsteuerventile gegeben, wodurch das Druckmedium hinter den Arbeitskolben
3 einströmt. Mit dem Arbeitskolben ist die Schubstange 6 gekuppelt,
welche gegen die Nase 18 drückt und dadurch die Welle 8 mit den auf
ihren Enden sitzenden Kettenrädem 11 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Die
Drehbewegung der Kettenräder 11 wird über die Kettenräder 21 auf die Schwingseginente
9
übertragen. Die Drehbewegung der Schwingsegmente ist mit dem Kolbenweg so
abgestimmt, daß bei Endstellung die Stifte durch die öffnungen 33, 43 seitlich
herausrollen und über Schrägen 37 in die Rinne 47 abrollen und sich in die
Einfährachse einordnen. Dabei gelangen die Stifte zunächst auf die Zunge
61 und werden anschließend durch die Einstoßstifte 64 in die Schweißkopfmundstücke
geschoben. Nach dem Umsteuem der Schweißköpfe über das an der Maschine angeordnete
Fußventil schwenken die Schweißköpfe in ihre Arbeitsstellung ein und setzen die
Stifte auf den Rohrmantel auf. Der Schweißvorgang wickelt sich entsprechend dem
Patent 1109 803
ab. Nach dem Neueinstellen des Rohres wiederholt sich- der
gleiche Vorgang.
-
Durch die Erfindung wird vor allem der Bedienungsmann entlastet, so
daß er seine ganze Aufmerksamkeit dem Schweißvorgang selbst widmen kann. Die Ladezeit
beträgt nur einen Bruchteil der seither benötigten Zeit, so daß die Schweißmaschine
besser ausgenutzt werden kann und sich die Zahl der pro Stunde möglichen Schweißungen
erhöht.