DE1194080B - Ladevorrichtung fuer die Schweisskoepfe eines Mehrfach-Bolzen-Schweissgeraets - Google Patents

Ladevorrichtung fuer die Schweisskoepfe eines Mehrfach-Bolzen-Schweissgeraets

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DE1194080B
DE1194080B DEST19565A DEST019565A DE1194080B DE 1194080 B DE1194080 B DE 1194080B DE ST19565 A DEST19565 A DE ST19565A DE ST019565 A DEST019565 A DE ST019565A DE 1194080 B DE1194080 B DE 1194080B
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oscillating
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Willy Veldgen
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Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
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L&C Steinmueller GmbH
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/20Stud welding
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Description

  • 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.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Ladevorrichtung für die Schweißköpfe eines Mehrfach-Bolzen-Schweißgerätes nach Patent 1109803, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Teile: a) einer Zuteilvorrichtung, welche die Stifte (31) in einem Sammelbehälter ordnet und in vorgeschriebener Lage in Zubringerrohre (30) einführt, b) eines Schwingseginentes (9) mit einer radialen (29) und außerdem nach einer Seite des Seginentes zu offenen Ausnehmung (33, 43) zur Aufnahme eines einzelnen Stiftes (31), c) eines topfförmigen Gehäuses (32), welches das Schwingsegment (9) außen umschließt und dessen Boden gleichzeitig die radiale Ausnehmung (29) im Schwingsegment (9) nach der Seite abschließt, mit einer öffnung (42) am Umfang zur Einführung der Stifte (31) in das Schwingsegment (9) sowie einer weiteren öffnung(33) - gegenüber der vorigen um einen vorgeschriebenen Winkel versetzt - im Boden von solcher Größe, daßder Stift (31) bei entsprechender Lage des Schwingsegmentes (9) quer zu seiner Achsrichtung herausratschen kann, d) einem unterhalb der seitlichen öffnung(33) angeordneten, selbst in Achsrichtung verschiebbaren Bett (1) zur Aufnahme eines Stiftes (31), welches sich in seiner Endstellung auf die Mündung des ausgeschwenkten Schweißkopfes aufsetzt, und e) eines Schubkolbens (44) zum Einschieben des Stiftes (31) in die Mündung des ausgeschwenkten Schweißkopfes nach dem Aufsetzen des Führungsbettes (1), wobei die Bewegung des Schwingsegmentes (9) mit der des Schubkolbens (44) elektrisch, mechanisch oder pneumatisch gekuppelt ist.
  2. 2. Ladevorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubkolben (44) mit dem längsverschieblichen, Bett (1) elastisch gekuppelt ist, so daß er zunächst das Führungsbett (1) mit dem daraufliegenden Stift (31) in Längsrichtung verschiebt, bis das Bett (1) sich mit seinem Ende fest auf die Mündung des Schweißkopfes aufgesetzt hat und anschließend unter Ausnutzung der Elastizität der Kupplung einen weiteren Weg zurücklegen kann, bei welchem er den Stift (31) uuf dem Bett (1) vor-und in die Mündung des Schweißkopfes hineinschiebt. 3. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen elastischen Anschlag, der ein weiches Aufsetzen des Führungsbettendes auf die Schweißkopfmündung sichert. 4. Ladevorrichtung nach den Ansprächen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Führungsbettes (1) selbst aus elastischem Werkstoff besteht oder mit elastischem Werkstoff bekleidet ist. 5. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schubkolben (44) mit einem achsparallel zu ihnen angeordneten, hydraulisch oder mit Druckluft beaufschlagten Arbeitskolben (3) fest gekuppelt sind. 6. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß von diesem Arbeitskolben (3) die Bewegung der Schwingsegmente (9) abgeleitet wird. 7. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingsegmente (9) über Kettenräder (11, 21) mit einer senkrecht zur vertikalen Achsschnittebene des Arbeitskolbens (3) verlaufenden Welle (8) gekuppelt sind, die mit Hilfe einer Steuerzunge (18) und eines mit dem Arbeitskolben (3) verbundenen Schiebers (7) bewegt, wird. 8. Ladevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungen der Schwingsegmente (9) und Schubkolben (44) von der parallel zu ihnen verlaufenden Achsschnittebene durch den Arbeitskolben (3) einstellbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften-Deutsche Patentschrift Nr. 1008 429.
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