DE1195003B

DE1195003B - Electric hub step point resistance welding machine

Info

Publication number: DE1195003B
Application number: DEK45806A
Authority: DE
Inventors: Alois Riedl; Werner Semmlinger
Original assignee: Keller and Knappich GmbH
Current assignee: Keller and Knappich GmbH
Priority date: 1962-02-02
Filing date: 1962-02-02
Publication date: 1965-06-16
Also published as: CH408227A

Description

Elektrische Naben-Steppunkt-Widerstandsschweißmaschine Die Erfindung betrifft eine elektrische Naben-Steppunkt-Widerstandsschweißmaschine, wie sie insbesondere zum Zusammenschweißen der Naben der einzelnen Radiatorenglieder zu einem Block gebraucht wird. Eine derartige Maschine muß hohen Anforderungen bezüglich einer schnellen Punktfolge, einer absolut einwandfreien Schweißung jedes einzelnen Punktes, eines störungsfreien selbsttätigen Ablaufs jedes einzelnen Nabenschweißvorganges entsprechen. Diese Anforderungen erfüllen bisher bekannte Maschinen nur mangelhaft, insbesondere weil sie die notwendigen Bewegungsvorgänge zum An- und Abstellen der Elektroden mit Hilfskraftmitteln unter Einsatz von Ventilen, Schiebern und elektrischen Endschaltern erzeugen lassen, die störanfällig sind und den technischen Aufwand sehr erhöhen. Ebenso umständlich erfolgt bei ihnen die Stromzuführung, die wegen der notwendigen Dreh-Bewegung nicht einfach zu lösen ist, und zwar über sehr lange gegeneinander zu isolierende Wege. Unbefriedigend ist bei den bekannten Maschinen ferner, daß Abbrandreste immer wieder auf dieselben räumlichen Schweißstellen zurückfallen, wenn nacheinander Glied an Glied geschweißt wird.Electric hub step point resistance welding machine The invention relates to an electric hub step point resistance welding machine, such as in particular Used to weld the hubs of the individual radiator sections together to form a block will. Such a machine must have high requirements in terms of a fast Point sequence, an absolutely perfect weld of every single point, one correspond to the trouble-free automatic sequence of each individual hub welding process. Previously known machines meet these requirements only inadequately, in particular because they make the necessary movements to turn the electrodes on and off with auxiliary means using valves, slides and electrical limit switches can be generated that are prone to failure and greatly increase the technical effort. The power supply is just as cumbersome because of the necessary Turning motion is not easy to solve, and over a very long time against each other ways to be isolated. It is also unsatisfactory in the known machines that Burn-off residues always fall back on the same spatial welding points, if link to link is welded one after the other.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Mängel nicht nur zu beseitigen, sondern eine Maschine zu schaffen, die mit geringem technischem Aufwand äußerst robust ist und entsprechend sicher arbeitet sowie ein hohes Leistungsvermögen gewährleistet.The invention has set itself the task of not only these shortcomings to eliminate, but to create a machine that with little technical effort is extremely robust and accordingly works safely as well as high performance guaranteed.

Die Erfindung besteht zunächst einmal darin, daß jeder der beiden axial verschiebbaren Elektrodenarme mit einer Ringmuffe verbunden ist, in die je ein Arm je eines doppelarmigen Hebels greift, von dem der eine Hebel in einem maschinenfesten Lager drehbar gelagert ist und mit seinem anderen Arm mit dem entsprechenden Arm des anderen Hebels über eine Kulissenführung dreh- und längsverschiebbar gekoppelt ist, dessen Drehlager in dem einen Arm eines in einem maschinenfesten Drehlager gelagerten zweiarmigen Antriebshebels sitzt, dessen Kraftarm in an sich bekannter Weise mit einer Steuernockenwelle zusammenarbeitet. Die Erfindung verwendet also für das An- und Abheben der Elektroden einen mechanischen und somit robusten Antrieb, wobei die Gleichheit der Anpreßdrücke an beiden Elektroden durch das beschriebene Getriebe sichergestellt wird, das weiter den großen Vorteil hat, daß die Raumlage der Schweißstelle nicht eindeutig fest zu liegen braucht innerhalb der .Maschine, sondern den bei den Radiatorengliedern vorkommenden Abweichungen eine ausreichende Toleranz einräumt. Die Schaffung eines von der Befestigung der Schweißmaschine unabhängigen Kraftschlusses zwischen den Elektroden ist an sich bei Punktschweißmaschinen bekannt, bei denen eine Hydraulikeinrichtung die Elektrodenzustellung besorgt.The invention is first of all that each of the two axially displaceable electrode arms is connected to a ring sleeve, in each each arm of a double-armed lever engages, one of which is a lever that is fixed to the machine Bearing is rotatably mounted and with its other arm with the corresponding arm of the other lever rotatably and longitudinally displaceably coupled via a link guide is, whose pivot bearing in one arm is in a pivot bearing that is fixed to the machine mounted two-armed drive lever sits, whose power arm is known per se Way cooperates with a control camshaft. So the invention uses a mechanical and therefore robust drive for lifting and lifting the electrodes, the equality of the contact pressures on both electrodes by the described Gearbox is ensured, which further has the great advantage that the spatial position the welding point does not need to be clearly fixed within the .machine, but the deviations occurring in the radiator elements a sufficient one Admits tolerance. The creation of an independent from the fastening of the welding machine Frictional connection between the electrodes is known per se in spot welding machines, where a hydraulic device takes care of the electrodes.

Die axiale Beweglichkeit der Ringmuffen ist dabei zweckmäßig zwischen maschinenfesten Anschlägen begrenzt, und zwar jeweils in Abheberichtüng der Elektroden.The axial mobility of the ring sleeves is useful between machine-fixed stops limited, in each case in Abhebichtüng the electrodes.

Ebenso erfolgt auch der Drehantrieb bei der Erfindung rein mechanisch dadurch, daß die beiden Ringmuffen koaxial auf der gemeinsamen ideellen Drehachse liegen, zu der der eine Elektrodenarm außermittig liegt und in einer isolierten Wanddurchbrechung des ihn umgebenden Halters des anderen Elektrodenarmes längsverschiebbar sitzt, wobei dessen Halter ein Klinkenrad trägt, das von der Steuernockenwelle seinen Drehantrieb erhält über ein Richtgesperre. Richtgesperre zur räumlichen Versetzung der Schweißpunkte, wobei die Betätigung des Richtgesperres und des die Elektrodenzustellung besorgenden Nockenantriebes vom gleichen Antrieb aus erfolgt, sind an sich bekannt.The rotary drive in the invention is likewise purely mechanical in that the two ring sleeves are coaxial on the common ideal axis of rotation lie, to which one electrode arm is eccentric and in an isolated one Wall opening of the holder of the other electrode arm surrounding it, longitudinally displaceable sits, the holder of which carries a ratchet wheel from the control camshaft Rotary drive receives a directional lock. Alignment lock for spatial relocation the welding points, with the actuation of the directional lock and the electrode feed worried cam drive takes place from the same drive, are known per se.

Die Drehmitnahme des inneren Elektrodenarmes von dem ihn umgebenden Halter des anderen Elektrodenarmes kann statt dessen natürlich auch mit Hilfe eines Keiles erfolgen. Die vorstehend gekennzeichnete Ausbildung ist jedoch noch aus folgendem Grunde wertvoll: Der den einen Elektrodenarm umfassende Halter des anderen Elektrodenarmes ist am Ende desselben liegend als Schleifring für die Stromzuführung ausgebildet und unter Zwischenschaltung einer Isolierung mit einem als Schleifring für die andere Stromzuführung ausgebildeten Zwischenhalter starr verbunden, der unter Zwischenschaltung einer Isolierung mit der Ringmuffe starr verbunden ist, die ihrerseits in einem maschinenfesten Lager gelagert ist. Die Verwendung von Schleifringen und Bürsten zur Zuführung des Schweißstromes ist bei Stepppunkt-Schweißmaschinen bekannt, jedoch kommen durch die vorher genannte besondere Konstruktion beide Stromzuführungen in nächste Nähe zu den Elektroden; die Stromwege werden denkbar gering; auch werden alle mechanischen Lager- und Antriebsstellen aus dem Bereich der Stromführung gerückt. .The rotation of the inner electrode arm from the one surrounding it The holder of the other electrode arm can of course also be used with the aid of a Wedge done. However, the training identified above is still from the following Basically valuable: The holder of the other electrode arm that encompasses one electrode arm is designed lying at the end of the same as a slip ring for the power supply and with the interposition of an insulation with one as a slip ring for the other power supply trained intermediate holder rigidly connected to the is rigidly connected to the ring socket with the interposition of insulation, which in turn is stored in a machine-fixed bearing. The use of slip rings and brushes for supplying the welding current are found in tap-point welding machines known, but due to the special construction mentioned above, both power supplies come in close proximity to the electrodes; the current paths are very small; also be all mechanical bearing and drive points moved out of the area of the power supply. .

Zwischen dem als Schleifring für die Stromzuführung für den von ihm umfaßten Elektrodenarm dienenden Zwischenhalter und jenem Elektrodenarm ist zweckmäßig ein in an sich bekannter Weise in axialer Richtung nachgiebiges lamellenförmiges Stromübertragungsglied, z. B. eine geschlitzte Ringfeder oder eine Membran, starr befestigt und in einem Ringhohlraum angeordnet, der von einer Kühlflüssigkeit durchströmt ist.Between that as a slip ring for the power supply for him comprised electrode arm serving intermediate holder and that electrode arm is expedient a lamellar which is flexible in the axial direction in a manner known per se Current transfer member, e.g. B. a slotted ring spring or a membrane, rigid attached and arranged in an annular cavity through which a cooling liquid flows is.

Für die Schweißung von Radiatoren können je zwei Schweißköpfe zeit liegender Raumanordnung der Elektrodenarme übereinander in rechts- und linksseitiger Zwillingsanordnung auf einem nach oben leicht zurückgeneigten Maschinengestell angeordnet und in ihrem gegenseitigen Abstand verstellbar sein, wobei ihnen in bekannter Weise seitlich abstehende Führungsschienen für die Radiatorenglieder zugeordnet sind. Eine den Schweißköpfen gemeinsame längsmittige Steuernockenwelle kann dabei separat zu den einzelnen Schweißköpfen zugeschaltet werden. Bei dieser Raumlage werden die Elektroden vor herunterfallendem Abbrand geschützt und für die Bedienungsperson das Zulegen je eines weiteren Radiatorengliedes sowie das Weg- und Zuschieben des geschweißten Gliederpakets nach jeder fertiggeschweißten Nabe erleichtert.Two welding heads can be used to weld radiators Lying spatial arrangement of the electrode arms on top of each other in right and left-sided Twin arrangement arranged on a machine frame tilted back slightly upwards and be adjustable in their mutual distance, with them in a known manner Laterally protruding guide rails for the radiator members are assigned. A control camshaft in the longitudinal center that is common to the welding heads can be used separately can be switched on to the individual welding heads. In this spatial position, the Electrodes protected from falling burn and for the operator adding a further radiator element as well as moving the welded link package after each finished welded hub.

Außerdem kann damit mit einem technischen Aufwand, der geringer als für zwei gesonderte Maschinen ist, die Maschinenleistung verdoppelt werden oder, wenn mit einer einzigen Bedienungsperson beide Hälften betrieben werden, die Leerzeit verkürzt werden, wenn die beiden Maschinenhälften im Takt so versetzt laufen, daß die eine Hälfte mit einem neuen Radiatorglied bestückt wird, während die andere gerade die Nabenschweißung vollzieht.In addition, with a technical effort that is less than for two separate machines, the machine output is doubled or, if both halves are operated with a single operator, the idle time can be shortened if the two machine halves run so offset in the cycle that one half is fitted with a new radiator element, while the other half the hub welding is just taking place.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, vom Schweißkopf, F i g. 2 eine Draufsicht zu F i g. 1, F i g. 3 einen Querschnitt von F i g. 1 in Blickrichtung der Pfeile III-III, F i g. 4 eine Längsseitenansicht der Gesamtmaschine, F i g. 5 eine Schmalseitenansicht zu F i g. 4.An embodiment according to the invention is shown in the drawing. It shows F i g. 1 shows a side view, partly in section, of the welding head, F i G. 2 is a plan view of FIG. 1, Fig. 3 shows a cross section of FIG. 1 in the direction of view the arrows III-III, F i g. 4 shows a longitudinal side view of the entire machine, FIG. 5 shows a narrow side view of FIG. 4th

Die von einem Elektrodenmotor 1 angetriebene Steuernockenwelle 2 betätigt mit ihren Steuernocken 3, an den die Laufrolle 4 eines Winkelhebels 5 durch Kraftdruckmittel 6, das den Schweißdruck bestimmt und nach Wahl ein- oder ausgeschaltet werden kann, angepreßt wird, den um die maschinenfeste Drehachse 7 schwenkbaren winkelförmigen Krafthebel s. Dessen anderer Arm trägt das Drehlager 8 für einen zweiarmigen Hebel 9, dessen einer Arm mit einer Rolle 10 in eine Ringmuffe 11 greift und dessen anderer Arm mittels eines Kulissensteines 12 dreh- und längsverschiebbar mit einem entsprechenden Arm eines um das maschinenfeste Drehlager 13 schwenkbaren zweiarmigen Hebels 14 gekoppelt ist. Der andere Arm dieses Hebels 14 greift mit einer Rolle 15 in eine Ringmuffe 16. Die Ringmuffe 11 sitzt am Ende eines Schaftes 21, mit dem unter Zwischenschaltung einer Isolierung 22 der Elektrodenarm 23 mit der Elektrode 24 starr verbunden ist. Der Schaft 21 ist in dem Lagerbock 19 geführt und längsverschiebbar. Die Ringmuffe 16 ist in dem Lagerbock 20 geführt und längsverschiebbar und umfaßt den Schaft 21. Mit ihr ist über eine Isolierung 25 ein Zwischenhalter 26 und mit diesem über eine Isolierung 27 der Halter 28 des Elektrodenarmes 29 mit der Elektrode 30 starr verbunden. Die isolierte Durchbrechung 31 in dem Halter 28 nimmt ebenso wie die Durchbrechung in dem Zwischenhalter 26 den Elektrodenarm 23 außerhalb der ideellen Drehachse A-A auf, so daß bei Drehung der Ringmuffe 16 auch der Elektrodenarm 23 mitgedreht wird. Dieser Drehantrieb erfolgt über ein an der Ringmuffe 16 befindliches Klinkenrad 32, Richtsperre 33, Winkelhebel 34 mit Rolle 35 vom Nocken 36 der Steuernockenwelle 2; das Richtgesperre 33 ist entgegen der Kraft einer Feder 37 vom Klinkenrad 32 abklappbar. Die Ringmuffe 11 ist in ihrer axialen Beweglichkeit nach rechts durch einen am Lagerbock 19 befestigten Anschlag 17, die Ringmuffe 16 nach links durch einen am Lagerbock 20 befindlichen Anschlag 18 begrenzt, beide also jeweils in Richtung der Abhebbewegung der ihnen zugeordneten Elektroden 24 bzw. 30. The control camshaft 2 , driven by an electrode motor 1, is actuated with its control cam 3, to which the roller 4 of an angle lever 5 is pressed by force pressure means 6, which determines the welding pressure and which can be switched on or off as required, which can be pivoted about the axis of rotation 7 fixed to the machine Angular power lever see whose other arm carries the pivot bearing 8 for a two-armed lever 9, one arm of which engages with a roller 10 in an annular sleeve 11 and the other arm rotatable and longitudinally displaceable by means of a sliding block 12 with a corresponding arm of a pivot bearing fixed to the machine 13 pivotable two-armed lever 14 is coupled. The other arm of this lever 14 engages with a roller 15 in an annular socket 16. The annular socket 11 sits at the end of a shaft 21, with which the electrode arm 23 is rigidly connected to the electrode 24 with the interposition of an insulation 22. The shaft 21 is guided in the bearing block 19 and is longitudinally displaceable. The ring sleeve 16 is guided in the bearing block 20 and is longitudinally displaceable and encompasses the shaft 21. An intermediate holder 26 is rigidly connected to it via an insulation 25 and the holder 28 of the electrode arm 29 is rigidly connected to the electrode 30 via an insulation 27. The isolated opening 31 in the holder 28, like the opening in the intermediate holder 26, accommodates the electrode arm 23 outside the ideal axis of rotation AA, so that when the ring sleeve 16 is rotated, the electrode arm 23 is also rotated. This rotary drive takes place via a ratchet wheel 32 located on the ring sleeve 16, directional lock 33, angle lever 34 with roller 35 from the cam 36 of the control camshaft 2; the directional lock 33 can be folded down from the ratchet wheel 32 against the force of a spring 37. The ring sleeve 11 is limited in its axial mobility to the right by a stop 17 attached to the bearing block 19 , the ring sleeve 16 to the left by a stop 18 located on the bearing block 20, both in the direction of the lifting movement of the electrodes 24 and 30 assigned to them.

Der Halter 28 für den Elektrodenarm 29 dient zugleich als Schleifring für dessen Stromzuführung 38. Der Zwischenhalter 26 dient als Schleifring für die andere Stromzuführung 39 für den anderen Elektrodenarm 23, der über eine geschlitzte lamellenförmige Ringfeder 40 eine feste Strombrücke mit dem Zwischenhalter 26 hat. Diese Ringfeder 40 ist axial nachgiebig und liegt in dem Hohlraum 41, der von Kühlmittel durchflossen wird. Der Stromkreis vom Transformator 42 bis zu den Elektroden 24, 30 ist sehr klein und verläuft außerhalb der Lager- und Antriebsstellen.The holder 28 for the electrode arm 29 also serves as a slip ring for its power supply 38. The intermediate holder 26 serves as a slip ring for the other power supply 39 for the other electrode arm 23, which has a fixed current bridge with the intermediate holder 26 via a slotted lamellar ring spring 40. This annular spring 40 is axially flexible and lies in the cavity 41 through which coolant flows. The circuit from the transformer 42 to the electrodes 24, 30 is very small and runs outside the bearing and drive points.

F i g. 4 und 5 lassen den Gesamt-Maschinenaufbau erkennen, bei dem je zwei Schweißköpfe S und S , bzw. S' und S, in Zwillingsanordnung mit liegender Raumanordnung der Elektrodenarme übereinander auf einem nach oben leicht zurückgeneigten Maschinengestell G angeordnet und in ihrem gegenseitigen Abstand h gemäß der Radiatorengröße verstellbar sind, wobei ihnen seitlich abstehende Führungsschienen F für die Radiatorenglieder r zugeordnet sind. Die Steuernockenwelle 2 verläuft für beide Maschinenhälften gemeinsam längsmittig.F i g. 4 and 5 show the overall machine structure, in which two welding heads S and S , or S 'and S, are arranged in a twin arrangement with the electrode arms lying flat on top of one another on a machine frame G that is slightly inclined upwards and at their mutual distance h according to the radiator size are adjustable, they are assigned laterally protruding guide rails F for the radiator elements r. The control camshaft 2 runs jointly in the longitudinal center for both machine halves.

Die an ihren Naben n zusammenzuschweißenden Radiatorenglieder r werden in die Gleitschienen F eingelegt und zwischen die beiden Elektroden 24, 30 übergehoben. Dann wird die Mechanik des Nabenschweißens eingeschaltet, die selbsttätig abläuft. Durch die dichte Punktfolge der Steppschweißung wird die Dichtheit der Naben-Verbindung gewährleistet. Nach Beendigung der Schweißung werden die Radiatorenglieder zwischen den Elektroden herausgehoben und in den Gleitführungen F zur Seite geschoben; ein neues Glied wird eingelegt und zusammen mit dem Endglied des schon geschweißten Blocks zwischen die Elektroden gehoben.The radiator members to be welded together at their hubs n become r placed in the slide rails F and lifted over between the two electrodes 24, 30. The hub welding mechanism is then switched on and runs automatically. The tightness of the hub connection is ensured by the dense sequence of points of the stitch welding guaranteed. After completion of the weld, the radiator members are between the electrodes lifted out and pushed to the side in the sliding guides F; a new link is inserted and together with the final link of the already welded block lifted between the electrodes.

Claims

Claims: 1. Electric hub step point resistance welding machine, in particular for radiator members, characterized in that each of the two axially displaceable electrode arms (23, 29) connected to an annular sleeve (11, 16) is, in each of which an arm of a double-armed lever (9, 14) engages, of which the a lever (14) in a rotary bearing (13) fixed to the machine. is stored and with his other arm with the corresponding arm of the other lever (9) via a link guide (12) is coupled rotatably and longitudinally displaceably, the pivot bearing (8) in the one Arm of a two-armed drive lever mounted in a pivot bearing (7) fixed to the machine (5) sits whose power arm in a known manner with a control camshaft (2, 3) cooperates.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the axial mobility of the ring sleeves (11, 16) between machine-fixed stops (17, 18) is limited, in each case in the lifting direction of their electrodes (24 or 30).

3. Machine according to claim 1, characterized in that the two ring sleeves (11,16) lie coaxially on the common ideal longitudinal axis of rotation (A-A) to which one electrode arm (23) is off-center and in an isolated wall opening (31) of the holder (28) surrounding it - the other electrode arm (29) is longitudinally displaceable sits, wherein the holder (28) is connected to a ratchet wheel (32) that of the control camshaft (2, 36) receives its rotary drive via a directional lock (33, 34, 35).

4. Machine according to claim 3, characterized in that the one Electrode arm (23), comprehensive holder (28) of the other electrode arm (29) at the end the same designed as a slip ring for the power supply (38) and lying below Interposition of insulation (27) with one as a slip ring for the other Power supply line (39) formed intermediate holder (26) is rigidly connected to the under Interposition of insulation (25) is rigidly connected to the ring socket (16), which in turn is stored in a machine-fixed bearing (20).

5. Machine after Claim 4, characterized in that between the as a slip ring for the power supply (39) for the electrode arm (23) it encompasses, serving intermediate holder (26) and that electrode arm (23) is flexible in the axial direction in a manner known per se Lamellar current transmission belt (40), which as a slotted ring spring or Membrane can be formed, rigidly attached and arranged in an annular cavity (41) through which a cooling liquid flows.

6. Machine according to one of the preceding claims for the welding of radiators, characterized in that two welding heads (S, S1, S ', S1) with a lying spatial arrangement of the electrode arms (23, 29) one above the other in a right and left-hand twin arrangement on one Machine frame (G) tilted back slightly upwards and adjustable in their mutual spacing (h), with laterally protruding guide rails (F) for the radiator members being assigned to them in a known manner, and that a central longitudinal control camshaft (2) common to the welding heads is provided which, however, can be switched on separately for the individual welding heads.

7. Machine after Claim 1, characterized in that the cooperation between the power arm of the drive lever (5) and the control camshaft (2, 3) are non-positively that a force pressure means (6) is provided for generating the electrode contact pressure is. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1038 675; French additional patent specification No. 37,273 to patent No. 686,882; British patent specification No. 596 824; USA: Patent Nos. 2,952,765, 2,856,512.