DE1565876A1

DE1565876A1 - Einrichtung zum automatischen Zufuehren und Anschweissen von Muttern oder aehnlichen Teilen durch elektrische Widerstandsschweissung

Info

Publication number: DE1565876A1
Application number: DE19661565876
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Sackenreuter; Josef Schiebel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-04-15
Filing date: 1966-04-15
Publication date: 1971-03-18

Description

Einrichtung zum automatischen Zuführen und Anschweißen von Muttern oder ähnlichen Teilen durch elektrische Wderstandsschweißüng. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung: zum ;automatischen Zuführen und Anschweißen von Muttern oder ähnlichen Teilen auf Werkstücke wie Bleche, Profile usw. durch elektrische Wideratandsschweißung.
Das Anschweißen einer Mutter oder eines ähnlichen Teiles durch elektrische Widerstandsschweißung auf ein Werkstück geschieht in der Weise, daß beide miteinander zu verschweißenden Teile zwischen zwei Schweißelektroden zusammengepreßt werden, wobei der durchgeleitete Schweißstrom die gegenseitigen Berührungsstellen so erwärmt, daß sie miteinander fest verschweißen.
Bei den bekannten Einrichtungen zum automatischen Zuführen und Anschweißen von Schweißmuttern oder ähnlichen Teilen durch elektrische Widerstqnd'sschweißung sind die Zuführungen entweder so ausgeführt; daß die anzuschweißenden Teile mit Hilfe eines Vorschubgerätes von der Seite her an die Schweißstelle geschoben und mit der axial beweglichen Elektrode an das Werkstück gepreßt werden, oder daß sie unter die Elektrode geschoben und dort auf verschiedene Weise festgehalten und dann von der Elektrode an die Schweißstelle geschoben werden. Beide Arten sind in dieser relativ einfachen Weise nur anwendbar, wenn über dem @lierkstück nach 3iner Seite hit ausreichend Platz für das Vorschub gerät vorhanden ist. Dies ist aber beispielsweise bei Vielpunktschweißanlagen im Karosseriebau häufig nicht der Fall. Aus. diesem Grunde werden für solche Anlagen spezielle Zuführungseinrichtungen konstruiert, wobei ein einfacher Aufbau und eine sichere Funktion große Anforderungen an den Konstrukteur stellen. Es gibt keine einbaufertige, Serienmäßige Zuführungsaggregate, welche sich für alle praktischen Verwendungsfälle eignen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zuführungseinrichtung zu schaffen, deren Platzbedarf im Bereich der Schweißstelle so. gering ist, daß die Muttern oderähnlichen Teile auch an schwer zugänglichen Stellen von Werkstücken a utomatisch zugeführt werden können, ohne daß besondere Bewegungsvorgänge der Schweißelektrode und des Schweißzylinders oder / und der Zuführungseinrichtung erforderlich sind.,AuBerdem soll mit Hilfe der Erfindung erreicht werden, daß die Zuführungseinrichtung zusammen mit der Schweißelektrode ein komplettes Bauelement ergibt, welches universell in jede Sonderschweißanlage und Punktschweißmaschine eingebaut werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elektrode als gefederte Spreizelektrode ausgebildet ist und daß die Schweißmutter oder ein ähnliches Teil vom Elektrodenhalter aus mit Hilfe eines Stößels durch das Zentrum der Spreizelektrode an die Schweißstelle geschoben und mit der zusammengekläppten Spreizelektrode gegen das Werkstück gepreßt und dabei durch den Strom angeschweißt wird. Die Spreizelektrode besteht erfindungsgemäß aus mindestens zwei vorzugsweise gleichen Sektoren und bildet in ihrem Zentrum einen über ihre ganze Länge reichenden, nach unten sich verengenden Kanal, sodaß bei zusammengeklappter Spreizelektrode eine ausreichende Kontaktfläche mit dem anzuschweißenden Teil ge- bildet wird. Der konische Kanal entspricht in seinem Querschnitt vorzugsweise der Grundrißform des anzuschweißenden Teiles und ist an seinem oberen, dem-Elektrodenhalter zugekehrten Ende mindestens gleich groß wie der Grundriß des--

mit dem Schweißstromkabel 12 und andererseits mit den Sektoren 16 und 17 der Spreizelektrode. Die Spreizelektrode besteht aus zwei gleichen Sektoren 16 und 17 und bildet in ihrem Zentrum in zusammengeklapptem Zustand einen nach unten sich verengenden Kanal 18. Dieser entspricht in seinem Querschnitt vorzugsweise dem Grundriß der Vierkant-Schweißmutter 11, wobei jeweils äne Ecke in die Sektoren 16 und 17 eingearbeitet ist. An der oberen Außenkante besitzen die Sektoren 16 und 17 je einen zylinderförmigen Wulst 19, unter welche entsprechende Gegenwulste 20 des mit dem Elektrodenhalter 9 leicht lösbar verschraubten, quadratischen Halteringes 21 greifen, wobei soviel Spiel gewährt wird, daß die Sektoren 16 und 17 beim Spreizen nicht behindert werden. Die Sektoren 16 und 17 werden beispielsweise durch eine zu einem Ring zusammengefügte Schraubenfeder 22 zusammengehl-aten.
Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung den in Fig. 1 dargestellten Elektrodensektor 17, sowie einen Teil des Halteringes 21 und eine zu dem konischen Kanal 18 passende Vierkant-Schweißmutter 11, wobei insbesondere die Funktion der Wulste 19 und 20 gut zu erkennen ist.
Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung eine aus drei gleichen Sektoren 23, 24 und 25 bestehende Spreizelektrode samt Feder 22 sowie den dazu passenden Haltering 26 und eine Sechskant-Schweißmutter 27, für welche sich eine dreigeteilte Spreizelektrode besonders eignet. In das Zentrum jedes Sektors 23, 24 und 25 ist eine Ecke 28 des Sechskant-Querschnittes als konischer Kanal eingearbeitet. Die Stirnseiten 29 der Elektrodenwulste 19 und die entsprechenden Innenseiten 30 des Halteringes 26 sind jeweils parallel zueinander und dienen als seitliche Zentrierung der Sektoren 23,24 und 25.
Fig. 4 zeigt eine weitere Möglichkeit, wie die Kontaktfläche zwischen dem Elektrodenhalter 31 und der beispielsweise aus zwei gleichen Sektoren 32 und 33 bestehenden Spreizelektrode gestaltet werden kann. Die Kontaktfll ehe wird gebildet aus jeweils einem an der Oberseite der Sektoren 32 und 33 befindlichen zylinderförmigen Wulst 34 und jeweils einer in den Elektrodenhalter 31 eingearbeiteten, zu den Wulsten 34 passenden Nut 35. Die Kontaktflächen drehen sich beim Spreizen ineinander und die Pr®sskraft beim Schweißen wird sehr gut ohne weitere Hilfsmittel übertragen. Um den Hals der Sektoren 32 und 33 ist eine ringförmige Feder 22 in eine Ringnut eingelegt.
Fig. 5 zeigt in perspektivischer Darstellung wie die in Fig. 4 dargestellten Sektoren 32 und 33: gegenüber dem nicht gezeichneten Elektrodenhalter 31 drehend aufgehängt werden können. An den Stirnseiten der Wulste 34 ist je eineSchraube 36 eingedreht, welche wiederum durch entsprechende Löcher 37 in einAder mehreren am Elektrodenhalter 31 befestigten Haltestücken 3S gesteckt sind.
Fig. 6 zeigt eine aus beispielsweise zwei Sektoren 39 und 40 bestehendg;Spreizelektrode, welche mit dem Elektrodenhalter 41. durch je ein flexibles Kabelstück 42 verbunden ist. Da hierdurch der elektrische Kontakt. hergestellt ist, kann auf eine präzis ausgeführte Berührungsfläche zwisdhen den Sektoren 39 und 40 und dem Elektrodenhalter 41 verzichtet Werden: Fig: 7 zeigt schematisch einen pneumatischen Tandemzylinder 42, dessen Kolbenstange 43 gleichzeitig deil Zylindermantel des pneumatischen Betätigungszylinders 44 für den Stößel 6 darstellt. An der Kolbenstange 43 ist der nicht dargestellte Elektrodenhalter isoliert befestigt. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders kurze Bauart der kompletten Zuführungs-und Schweißeinrichtung. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Schweißmutter oder ein ähnliches Teil auch an schwer zugänglichen Stellen eines lerkstückes und in einer wenig Platz bietenden Sonderschweißanlage auf einfache und sichere Weise zugeführt werden kann, und daß es möglich ist, die beschriebene Einrichtung zum Zuführen und Anschweißen von Schweißmuttern oder ähnlichen Teilen als komplettes, universell verwendbares Einbaugerät herzustellen. Außerdem können mit dem selben Schweißzylinder und Stößelbetätigungszylinder samt Stößel bei Austausch von Elektrodenhalter und Spreizelektrode mehrere Größen und Formen der anzuschweißenden Teile angewendet werden. Bei der Ausführung mit einem separaten handelsüblichen Schweißzylinder ist es außerdem möglich, anstelle der Mutterschweißeinrichtung einen normalen Elektrodenhalter mit normaler Schweißelektrode einzusetzen, sodaß sowohl eine automatische T.?utterschweißmaschine, als auch eine Punkt-Schweißmaschine zur Verfügung stehen.

Claims

4) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren der Spreizelektrode an der dem Elektrodenhalter zugekehrten Seite mit jeweils einem geraden, kreiszylindersektorförmigen Wulst versehen sind, und daß die Unterseite des Elektrodenhalters mit entsprechend negativ geformten Nuten versehen ist, in welche die ;Nulste der Elektrodensektoren eingreifen und sich beim Spreizen darin drehen, und da.ß weiterhin die Wulste und Nuten an ihrer-Oberfläche so beschaffen-sind, da13 sie als elektrische Kontaktflächen dienen können. 5) Einrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodensektoren in der Achsmitte des Wulstes an beiden Seiten je einen Bolzen besitzen, welche in entsprechende Löcher eines oder mehrerer mit dem Elektrodenhalter verbundenen Haltestücke eingreifen und so die Elektrodensektoren gelenkig festhalten. 6) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hals der Elektrodensektoren außen mit einer oder mehreren Ringnuten versehen ist, in welche eine oder mehrere, zu jeweils einem Ring zusammengefügte Schraubenfedern unter Vorspannung eingelegt sind, sodaß die Spreizelektrode federnd zusammengehalten wird. 7) Einrichtung nach Anspruch-l, dadurch gekennzeichnet, daß an den Außenseiten der Elektrodensektoren jeweils ein oder mehrere flexible Kabelstücke befestigt sind, welche ihrerseits wieder mit dem Elektrodenhalter verbunden sind und als elektrisches Stromübertragungselement dienen. 8) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel die Kolbenstange eines auf dem -;:lektrodenhalter befestigten pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylinders darstellt. Einrichtung nach Anspruch 1 Und g, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder für die Betätigung des Stößels an seinem Zylinderboden einen konischen Zapfen besitzt, welcher in die Aufnahme eines handelsüblichen-Schweißzylinders galt. 10) Einrichtung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, da:ß der Zylindermantel :des Arbeitszylinders für die Betätigung des Stößels gleichzeitig als Kolbenstange des Schweißzylnders@ausgebldet ist: