DE1615292C3

DE1615292C3 - Method and device for stud welding

Info

Publication number: DE1615292C3
Application number: DE19671615292
Authority: DE
Inventors: Paul Americo Amherst Ohio Glorioso (V.StA.)
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1966-12-07
Filing date: 1967-12-07
Publication date: 1976-01-29

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bolzenschweißen, bei dem das Schweißwerkzeug automatisch am Ende des Schweißvorganges von dem Schweißbolzen getrennt wird.The invention relates to a method for stud welding in which the welding tool is automatic is separated from the welding stud at the end of the welding process.

Bei den bekannten Verfahren dieser Art wird ein Schweißbolzen in ein Spannfutter des Schweißwerkzeuges eingeführt und gegen das Werkstück gehalten, an dem der Bolzen angeschweißt werden soll, wobei ein Funkenschild oder ein den Schweißzapfen umgebender Eisenring das Schweißwerkzeug in einer bestimmten Lage gegenüber dem Werkstück während des Schweißens hält. Wenn das Werkzeug in Tätigkeit ist, wird das Spannfutter zurückgezogen, um das Schweißende, auf einen bestimmten Abstand von dem Werkstück zu bringen, wobei gleichzeitig ein Führungslichtbogen zwischen dem Schweißbolzen und dem Werkstück gezogen wird. Das Spannfutter wird dabei im wesentlichen so gegen das Werkstück bewegt, daß der Schweißbolzen nach einem Ziehen des Hauptschweißlichtbogens gegen das Werkstück gestoßen wird. Dabei wird der Hauptschweißlichtbogen gewöhnlich nach dem Beginn der Bewegung des Schweißbolzens gegen das Werkstück gezündet, woraufhin der Schweißlichtbogen aufrechterhalten wird, bis der Bolzen in mechanischen Kontakt mit dem Werkstück gebracht ist. Die Bedienungsperson bewegt nun das Werkzeug von dem Werkstück zurück und zieht das Spannfutter von dem jetzt angeschweißten Bolzen ab.In the known methods of this type, a welding stud is inserted into a chuck of the welding tool inserted and held against the workpiece to which the stud is to be welded, wherein a spark shield or an iron ring surrounding the welding spigot, the welding tool in a certain Position in relation to the workpiece during welding. When the tool is in action the chuck is retracted around the weld end, a certain distance from that Bring workpiece, at the same time a guide arc between the welding stud and the Workpiece is pulled. The chuck is essentially moved against the workpiece in such a way that the welding stud hit the workpiece after the main welding arc was drawn will. The main welding arc is usually after the start of the welding stud movement ignited against the workpiece, whereupon the welding arc is maintained until the stud is brought into mechanical contact with the workpiece. The operator now moves that Tool back from the workpiece and pulls the chuck off the now welded bolt.

Als nächstes wird das Schweißwerkzeug zu einer anderen Schweißstelle gebracht.Next, the welding tool is taken to another welding point.

Die hierzu erforderliche Anstrengung der Bedienungsperson zum Abziehen des Werkzeuges und insbesondere des Spannfutters von dem Schweißbolzen ist nicht groß. Wenn aber große Stückzahlen von Schweißbolzen in Mengen bis zu 50 bis 60 pro Minute verschweißt werden, ist diese Tätigkeit jedoch so anstrengend, daß sich eine Ermüdung der Bedienungsperson über einen größeren Zeitabschnitt bemerkbar macht. Darüber hinaus verlangsamt das Erfordernis, das Werkzeug von dem Bolzen abzuziehen, die Schweißgeschwindigkeit ein wenig, was dann von Bedeutung sein kann, wenn viele Bolzen pro Zeiteinheit angeschweißt werden müssen.The effort required by the operator to pull off the tool and in particular of the chuck from the welding stud is not large. But if large quantities of Welding studs are welded in quantities of up to 50 to 60 per minute, but this activity is so strenuous that that fatigue of the operator becomes noticeable over a longer period of time power. In addition, the need to remove the tool from the bolt slows that down Welding speed a little, which can be important if there are many studs per unit of time must be welded on.

. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ermüdung der Bedienungsperson zu vermeiden und die Verlangsamung der Schweißgeschwindigkeit zu verhindern. . It is an object of the invention to avoid operator fatigue and slowdown to prevent the welding speed.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention specified in claim 1.

Auf diese Weise erfolgt ein automatisches Zurückziehen des'Schweißbolzens, ohne daß irgendeine Anstrengung der Bedienungsperson hierzu nötig ist. Beim zweiten Zurückziehen des Bolzens wird die trennende Kraft über den Funkenschild gegen das Werkstück so aufgebracht, daß das Gehäuse des Schweißwerkzeuges sich während der Trennung des Spannfutters von dem Bolzen nicht bewegt. Die Bedienungsperson kann das Werkzeug anschließend ohne Mühe an eine andere Schweißstelle bringen, ohne daß es nötig ist, das Werkzeug wie bisher zu bewegen und zu betätigen.In this way, the welding stud is automatically withdrawn without any effort the operator is necessary for this. When the bolt is withdrawn the second time, the separating Force applied via the spark shield against the workpiece so that the housing of the welding tool does not move during the separation of the chuck from the bolt. The operator can The tool can then easily be moved to a different welding point without the need to remove the tool to move and operate as before.

Außerdem wird die Bedienungsperson weniger angestrengt und es können mehr Bolzen pro Zeiteinheit geschweißt werden.In addition, the operator is less strained and more studs can be welded per unit of time will.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen inThe invention is explained in more detail below using a preferred exemplary embodiment. the Drawings show in

F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt eines BoI-zenschweißwerkzeuges zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und inF i g. 1 shows a schematic longitudinal section of a log welding tool to carry out the method according to the invention and in

F i g. 2 eine Schemaschaltung zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens.F i g. 2 shows a schematic circuit for carrying out the proposed method.

In F i g. 1 ist ein Bolzenschweißwerkzeug 10 veranschaulicht, mit dem das vorgeschlagene Verfahren durchgeführt werden kann, wobei es sich um ein bekanntes Werkzeug handelt, bei dem keine besonderen Teile zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens nötig sind. Das Werkzeug 10 zeigt ein Hauptgehäuse 12 aus geeignetem dielektrischem Material mit einem nach unten hängenden Handgriff 14. Ein Spannfutter 16 ist am vorderen Ende des Werkzeuges angeordnet und weist mehrere Finger auf, die einen Schweißbolzen S federnd aufnehmen, der an das Werkstück P angeschweißt werden soll. Die Finger des Spannfutters 16 üben genügend Druck auf den Bolzen aus, damit dieser während des Schweißens sicher gehalten wird, jedoch ein Abziehen des Spannfutters und des Werkzeugs von dem Bolzen ohne größere Anstrengung gestattet, wenn dieser angeschweißt ist. Werden Bolzen mit hohen Geschwindigkeiten verschweißt, so kann selbst eine vergleichsweise geringe Anstrengung zum Abziehen des Spannfutters von dem Bolzen recht bedeutsam sein. Bei hohen Schweißgeschwindigkeiten können die Bolzen von hinten durch eine Ladevorrichtung zugeführt werden, wie sie bereits aus der US-PS 3 58 736 bekannt ist.In Fig. 1 illustrates a stud welding tool 10 with which the proposed method can be carried out, which is a known tool in which no special parts are required for carrying out the proposed method. The tool 10 shows a main housing 12 made of suitable dielectric material with a downwardly hanging handle 14. A chuck 16 is arranged at the front end of the tool and has several fingers which resiliently receive a welding stud S which is to be welded to the workpiece P. . The fingers of the chuck 16 exert sufficient pressure on the stud to hold it securely during welding, but allow the chuck and tool to be easily withdrawn from the stud once it is welded on. When studs are welded at high speeds, even a comparatively small amount of effort to pull the chuck off the stud can be quite significant. At high welding speeds, the studs can be fed in from behind by a loading device, as is already known from US Pat. No. 3,58,736.

Ein geeigneter Funkenschild 18 ist um das Spannfut-A suitable spark shield 18 is around the chuck

ter 16 und den Bolzen 5 so angeordnet, daß das Ende des Bolzens geringfügig über den Schild hinausragt, bevor der Bolzen gegen das Werkstück gedrückt wird. Dadurch ist sichergestellt, daß der Bolzen sich zu Beginn in gutem elektrischem Kontakt mit dem Werkstück befindet, wenn der Funkenschild vor dem Schweißen angeordnet wird. Der Funkenschild 18 wird mittels eines Stützfußes 20 in der gewünschten Lage gehalten, welche seinerseits durch das vordere Ende des Gehäuses 12 mittels eines Paares einstellbarer Stützen 22 gehalten ist, die gegenüber dem Gehäuse 12 etwas bewegbar sind, damit das Ende des Funkenschiides 18 gegenüber dem Ende des Schweißzapfens Seinstellbar ist. Außer einem ortsfesten Funkenschild kann auch eine Eisenzwinge als abnehmbarer Funkenschild Verwendung finden, die in der gewünschten Lage in der gleichen Weise gehalten werden kann wie der ortsfeste Funkenschild, nämlich durch einen geringfügig abgewandelten Stützfuß, wie er auf diesem Gebiet ebenfalls bekannt ist. Auch wenn kein Funkenschutz erforderlich ist, ist ein derartiger Schild od. dgl. wichtig, um während des Schweißens das Schweißwerkzeug in einer bestimmten Lage gegenüber dem Werkstück zu halten.ter 16 and the bolt 5 arranged so that the end of the bolt protrudes slightly above the shield before the bolt is pressed against the workpiece. This ensures that the bolt is at the beginning is in good electrical contact with the workpiece when the spark shield is in front of the Welding is arranged. The spark shield 18 is in the desired position by means of a support leg 20 which in turn is held by the front end of the housing 12 by means of a pair of adjustable supports 22 is held, which are slightly movable relative to the housing 12 so that the end of the spark shield 18 be adjustable opposite the end of the welding spigot is. In addition to a fixed spark shield, an iron clamp can also be used as a removable spark shield find that can be kept in the desired location in the same way as the stationary one Spark shield, namely by a slightly modified support foot, as it is also in this area is known. Even if no spark protection is required, such a shield or the like is important to during of welding to keep the welding tool in a certain position relative to the workpiece.

Das Spannfutter 16 ist an dem Spannfuß 24 angeordnet, der elektrisch mittels einer Kabelklemme 26 mit dem Hauptschweißkabel 28 verbunden ist. Eine hintere Kabelklemme 30 weist einen Solenoidkern 32 auf, der hinten in einer Hebe- und Haltespule C angeordnet ist. Der Kern wird in die Spule C hineingezogen, wenn Strom durch die Leitungen 34 und 36 geschickt wird. Ein einstellbarer Anschlag 38 am hinteren Ende der Spule C begrenzt den Bewegungsweg in die Spule und bestimmt somit den Hub, um den der Bolzen beim Schweißen vom Werkstück abgezogen wird. Nach dem Abschalten des die Spule C durchfließenden Stromes führt eine Rückholfeder 40 oder ein Kolben das Spannfutter 16 zurück und stößt den Bolzen gegen das Werkstück, nachdem der Hauptschweißlichtbogen zwischen diesen Teilen gezogen worden ist.The chuck 16 is arranged on the clamping foot 24, which is electrically connected to the main welding cable 28 by means of a cable clamp 26. A rear cable clamp 30 has a solenoid core 32 disposed in a lift and hold spool C at the rear. The core is drawn into coil C when current is passed through leads 34 and 36. An adjustable stop 38 at the rear end of the coil C limits the path of movement into the coil and thus determines the stroke by which the stud is withdrawn from the workpiece during welding. After the current flowing through the coil C has been switched off, a return spring 40 or a piston returns the chuck 16 and pushes the stud against the workpiece after the main welding arc has been drawn between these parts.

Zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens wird das Schweißende des Bolzens in Kontakt mit dem Werkstück gebracht und dagegengedrückt, wobei er durch die Feder 40 unter geringe Spannung gesetzt wird, bis das Ende des Funkenschildes 18 mit dem Werkstück Pin Kontakt tritt. Wird der Drücker Γ betätigt, so ist die Spule C stromdurchflossen, und der Bolzen S wird unrein bestimmtes Stück von einem Werkstück durch Zurückbewegen des Kernes 32 zurückgezogen. Gleichzeitig wird ein Potential zwischen dem Bolzen 5 und dem Werkstück P angelegt, so daß beim Rückzug des Bolzens ein Führungslichtbogen zwischen den beiden Teilen gezogen wird. Nach einer gewissen Zeit wird der Strom für die Spule C abgeschaltet, so daß die Feder 40 das Spannfutter 16 zurückbewegen kann und das Schweißende des Bolzens mit dem Werkstück in Kontakt tritt, nachdem ein Schweißlichtbogen zwischen diesen Teilen gezogen worden ist. Der Hauptschweißlichtbogen wird vorzugsweise aufrechterhalten, bis der Bolzen tatsächlich das Werkstück berührt, um sicherzustellen, daß das durch den Hauptschweißlichtbogen geschmolzene Material nicht vor dieser Kontaktnahme erstarrt.To carry out the proposed method, the welding end of the stud is brought into contact with the workpiece and pressed against it, whereby it is placed under low tension by the spring 40 until the end of the spark shield 18 comes into contact with the workpiece pin. If the trigger Γ is actuated, the coil C has a current flowing through it, and the bolt S is withdrawn from a workpiece by moving the core 32 back from a certain unclean piece. At the same time, a potential is applied between the bolt 5 and the workpiece P, so that when the bolt is withdrawn, a guide arc is drawn between the two parts. After a certain time, the current to the coil C is switched off so that the spring 40 can move the chuck 16 back and the welding end of the stud comes into contact with the workpiece after a welding arc has been drawn between these parts. The main welding arc is preferably maintained until the stud actually contacts the workpiece to ensure that the material melted by the main welding arc does not solidify prior to making contact.

Die Spule C ist nach dem Ende des Schweißvorganges zwei Sekunden lang stromdurchflossen, wobei das Spannfutter 16 wieder zurückgezogen wird, wenn der Bolzen S an das Werkstück angeschweißt ist, wodurch eine Trennung des Spannfutters von dem Bolzen erfolgt. Der Funkenschild 18 bleibt zu dieser Zeit aber noch an dem Werkstück P angeordnet, so daß das Werkzeug sich nicht auf das Werkstück zu bewegen kann, wenn das Spannfutter 16 zurückgezogen ist, so daß das Spannfutter von dem Bolzen abgezogen werden muß. Das Spannfutter 16 wird nur kurzfristig zurückgeführt, erfaßt aber nicht zum zweiten Mal den Bolzen, wenn der Spulenstrom abgeschaltet ist, und das Spannfutter wird auf das Werkstück zu bewegt, während das Werkzeug in seiner Lage verbleibt. Dies beruht auf der Bauart der federbelasteten Finger des Spannfutters, so daß das Spannfutter nicht zufällig den Bolzen erfassen und abziehen kann, insbesondere wenn eine Ladevorrichtung verwendet wird. Bewegt das Spannfutter sich daher ein zweites Mal nach vorn, tritt es zwar in Berührungskontakt, erfaßt aber nicht den Bolzenkopf. Das Spannfutter bewegt sich somit so lange nicht vollständig aus seiner vorderen Lage, bis das Werkzeug zurückbewegt ist, wobei die Feder 40 in der Zwischenzeit geringfügig vorgespannt ist. Die Feder unterstützt somit das nachfolgende Absetzen des Werkzeuges von dem Bolzen durch die Bedienungsperson. After the end of the welding process, the coil C has a current flowing through it for two seconds Chuck 16 is withdrawn again when the bolt S is welded to the workpiece, whereby a separation of the chuck from the bolt takes place. The spark shield 18 remains at this time still arranged on the workpiece P so that the tool does not move towards the workpiece can when the chuck 16 is withdrawn so that the chuck can be withdrawn from the bolt got to. The chuck 16 is returned only briefly, but does not detect the second time Bolt when the coil current is switched off, and the chuck is moved towards the workpiece while the tool remains in its position. This is due to the design of the spring-loaded fingers of the Chuck so that the chuck cannot accidentally grasp and pull the bolt, especially when a charging device is used. Therefore, if the chuck moves forward a second time, step it is in touch, but does not capture the bolt head. The chuck thus moves for so long does not move completely out of its forward position until the tool is moved back with the spring 40 in the In the meantime it is slightly biased. The spring thus supports the subsequent settling of the Tool from the bolt by the operator.

F i g. 2 zeigt einen Schaltplan zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens. Es ist in diesem Zusammenhang nicht erforderlich, alle Einzelheiten zu erläutern, wenn diese nicht einen Teil des vorgeschlagenen Verfahrens bilden. Wenn der Bolzen 5 sich im Kontakt mit dem Werkstück P befindet, erfolgt eine elektrische Verbindung über die Leitungen 42 und 44 von der Hauptstromquelle PS eines Transformators TT mit einer Sekundärspule PSl. Ein Zweiweggleichrichter RB liefert einen vollkommen gleichgerichteten Strom für den Zündungsteil der Schaltung. Werden durch den Drücker Tdes Werkzeuges 10 Kontakte verbunden, so wird ein Kondensator Cl mit dem Eingang verbunden und ein erster Siliziumgleichrichter SCRi gezündet. Dadurch kann ein Kondensator Cl über eine Primärwicklung PTl-P eines ersten Impulstransformators entladen werden.F i g. 2 shows a circuit diagram for carrying out the proposed method. It is not necessary in this context to explain all the details if they do not form part of the proposed method. When the bolt 5 is in contact with the workpiece P, there is an electrical connection via the lines 42 and 44 from the main power source PS of a transformer TT to a secondary coil PS1. A full wave rectifier RB supplies a fully rectified current for the ignition part of the circuit. If 10 contacts are connected by the trigger T of the tool, a capacitor Cl is connected to the input and a first silicon rectifier SCRi is ignited. Thereby, a first pulse transformer are discharged a capacitor Cl via a primary winding P PTL.

Durch die Erregung der Primärspule PTl-Pwird ein Führungslichtbogen zwischen dem Bolzen S und dem Werkstück P gezogen, wenn der Bolzen von dem Werkstück zurückgezogen wird. Hierzu ist ein zweiter Siliziumgleichrichter SCRl in dem Bolzensteuerteil der Schaltung über eine Sekundärspule PTl-Sl des ersten Impulstransformators verbunden. Dieser Siliziumgleichrichter ist mit der Hebespule C in Serie schaltbar, wodurch ein Kondensator C3 teilweise über die Spule C entladen werden kann, um den Kern 32 und somit den Bolzen von dem Werkstück zurückzuziehen.By energizing the primary coil PT1-P, a guide arc is drawn between the stud S and the workpiece P when the stud is withdrawn from the workpiece. For this purpose, a second silicon rectifier SCRl is connected in the bolt control part of the circuit via a secondary coil PTl-Sl of the first pulse transformer. This silicon rectifier can be connected in series with the lifting coil C, as a result of which a capacitor C3 can be partially discharged via the coil C in order to withdraw the core 32 and thus the bolt from the workpiece.

Eine weitere Sekundärwicklung ΡΤΪ-Sl des ersten Impulstransformators ist in dem Schweißteil der Schaltung angeordnet und gibt gleichzeitig mit der ersten Sekundärwicklung einen Impuls. Durch die Erregung der zweiten Sekundärwicklung wird ein Siliziumgleichrichter SCRP eingeschaltet, der einen Führungslichtbogenkreis zwischen dem Bolzen und dem Werkstück sowie einen Hauptschweißkondensator K einschaltet, der eine erste Schweißstromquelle bildet. Dieser Führungslichtbogenkreis wird über einen Führungslichtbogenwiderstand PR eingeschaltet, der den Strom und die Intensität des Führungslichtbogens begrenzt. Somit bewirkt der erste Impulstransformator durch die beiden Sekundärteile PTl-Sl und PTl-Sl den Rückzug des Bolzens und das Ziehen des Führungslichtbogens.Another secondary winding ΡΤΪ-Sl of the first pulse transformer is arranged in the welding part of the circuit and gives a pulse simultaneously with the first secondary winding. A silicon rectifier SCRP is switched on by the excitation of the second secondary winding, which switches on a guide arc circuit between the stud and the workpiece and a main welding capacitor K , which forms a first welding current source. This guide arc circuit is switched on via a guide arc resistor PR , which limits the current and the intensity of the guide arc. Thus, the first pulse transformer through the two secondary parts PTl-Sl and PTl-Sl causes the bolt to retract and the guide arc to be drawn.

Bei eingeschaltetem Gleichrichter SCRt wird ein Transistor Tl im Synchronisierungsteil der Schaltung nach einer Verzögerung durch den Kondensator C4 imWhen the rectifier SCRt is switched on , a transistor Tl in the synchronization part of the circuit is switched on after a delay by the capacitor C4

Zündungsteil der Schaltung erregt. Durch Einschalten dieses Transistors Ti wird ein Kondensator C5 geladen, wobei die Ladungsdauer durch einen Widerstand bestimmter Größe Ri begrenzt ist. Der Kondensator C5 setzt einen ersten Transistor Ui unter Strom, wenn "das Abstandsverhältnis überschritten ist und entlädt sich über eine Primärspule PTl-P eines zweiten Impulstransformators. Dieser Impulstransformator trennt den Schaltkreis zur Spannungsregelung vom Schweißkondensator K, während die beiden vorher beim Inbetriebsetzen der Stromquelle verbunden waren. Die Trennung wird mittels einer Sekundärspule PT2-S in dem Spannungsregulierenden Kreis erreicht, die einen Transistor 72 erregt und die Kondensatoren CB und Cl entlädt.Ignition part of the circuit energized. When this transistor Ti is switched on, a capacitor C5 is charged, the duration of the charge being limited by a resistor of a certain size Ri. The capacitor C5 energizes a first transistor Ui when "the distance ratio is exceeded and discharges via a primary coil PTl-P of a second pulse transformer. This pulse transformer separates the voltage control circuit from the welding capacitor K, while the two are connected before the power source is started up were. the separation is achieved by means of a secondary coil PT2-S in the voltage-regulating circuit which energizes a transistor 72 and discharges the capacitors CB and Cl.

Ein Primärteil PT3-P eines dritten Impulstransformators im synchronisierenden Schaltkreis erhält einen Impuls, nachdem die Stromquelle gegenüber dem Kondensator K isoliert ist. Ein Kondensator CS beginnt sich über einen Widerstand Rl gleichzeitig mit dem Kondensator C5 zu entladen, jedoch mit geringerer Geschwindigkeit. Hat der Kondensator CS eine bestimmte Ladung erreicht, so schaltet er einen zweiten Transistor Ul und entlädt sich über die Primärwicklung PT3-P. Der dritte Impulstransformator weist einen ersten Sekundärteil P73-51 in dem Bolzensteuerteil der Schaltung auf, der einen dritten Siliziumgleichrichter SCR3 zuschaltet. Hierdurch können die Kondensatoren C9 und ClO über den Gleichrichter SCRl rückgekoppelt und letzterer abgeschaltet werden. Dadurch wird auch die Hebespule C stromlos gemacht, so daß der Bolzen 5 durch die Feder 40 gegen das Werkstück P gedrückt wird.A primary part PT3-P of a third pulse transformer in the synchronizing circuit receives a pulse after the current source is isolated from the capacitor K. A capacitor CS begins to discharge via a resistor R1 at the same time as the capacitor C5, but at a slower rate. When the capacitor CS has reached a certain charge, it switches a second transistor U1 and discharges itself through the primary winding PT3-P. The third pulse transformer has a first secondary part P73-51 in the bolt control part of the circuit, which connects a third silicon rectifier SCR3. As a result, the capacitors C9 and ClO can be fed back via the rectifier SCR1 and the latter can be switched off. As a result, the lifting coil C is also de-energized, so that the bolt 5 is pressed against the workpiece P by the spring 40.

Der dritte Impulstransformator weist e.ine Sekundärwicklung PT3-S1 in einem anderen Teil des synchronisierenden Schaltkreises auf, durch den ein weiterer Teil dieses Kreises geschaltet wird. Durch den Stromstoß dieser Sekundärwicklung wird ein vierter Siliziumgleichrichter SCRA geschaltet, der nun durch einen Widerstand R3 gehalten wird. Der Kondensator CIl beginnt sich mit einer Geschwindigkeit zu entladen, die durch einen Widerstand RA und einen veränderlichen Widerstand VRi bestimmt wird. Hat der Kondensator eine bestimmte Ladung erreicht, wird ein dritter Transformator L3 geschaltet, damit eine Primärspule PTA-P eines vierten Impulstransformators einen Impuls erhält. Ein Sekundärteil PTA-S dieses Transformators ist in den Hauptschweißstrom geschaltet und schaltet unter Strom einen Siliziumgleichrichter SCRW, der den Hauptschweißstrom steuert. Der Kondensator K wird hierdurch über den Bolzen und das Werkstück verbunden, um den Hauptschweißstrom zwischen den beiden Teilen zu zünden.The third pulse transformer has a secondary winding PT3-S1 in another part of the synchronizing circuit, through which another part of this circuit is switched. The current surge in this secondary winding switches a fourth silicon rectifier SCRA , which is now held by a resistor R3 . The capacitor CIl begins to discharge at a rate which is determined by a resistor RA and a variable resistor VRi . When the capacitor has reached a certain charge, a third transformer L3 is switched so that a primary coil PTA-P of a fourth pulse transformer receives a pulse. A secondary part PTA-S of this transformer is connected to the main welding current and switches a silicon rectifier SCRW under power, which controls the main welding current. The capacitor K is hereby connected via the stud and the workpiece in order to ignite the main welding current between the two parts.

Ein veränderlicher Widerstand VRl und ein Widerstand R5 parallel zum Primärteil PTA- P dienen zur Kalibrierung und Steuerung der Spannung des Transistors U3, wobei die beiden veränderlichen Widerstände VRi und VRl die Zeitverschiebung des Hauptschweißlichtbogens steuern. Wenn der Kondensator K geladen ist und der Bolzen mit dem Werkstück P Kontakt hat, ist die Schweißung beendet.A variable resistor VRl and a resistor R5 parallel to the primary part PTA-P are used to calibrate and control the voltage of the transistor U3, the two variable resistors VRi and VRl controlling the time shift of the main welding arc. When the capacitor K is charged and the stud is in contact with the workpiece P , the weld is finished.

Bei einer speziellen Ausführungsform zeigt der synchronisierende Teil der Schaltung darüber hinaus eine Vorrichtung, die die Schweißwerkzeugspule C ein zweites Mal unter Strom setzt, nachdem der Bolzen bereits an das Werkstück angeschweißt ist. Ist der Gleichrichter SCRA eingeschaltet, so wird der Kondensator C12 gleichfalls mit einer durch den Widerstand R6 bestimmten Geschwindigkeit geladen. Hat der Kondensator C12 eine bestimmte Ladung erreicht, setzt er den Transistor UA unter Strom, wobei eine Primärwindung PT5-P eines fünften Impulstransformators einen Stromstoß erhält, der einen Sekundärteil PT5-S in dem Bolzensteuerkreis unter Strom setzt, der parallel mit dem ersten Sekundärteil FH-Sl des ersten Impulstransformators geschaltet ist. Die Sekundärspule PT5-S schaltet anschließend den Gleichrichter SCRl, so daß der Kondensator C3 über die Spule Centladen und das Spannfutter 16 zurückgezogen wird. Mit dem am Werkstück P angeschweißten Bolzen S bleibt der Bolzen nun ortsfest verbunden, während das Spannfutter 16 hiervon getrennt wird. Der Funkenschild 18 bleibt dabei am Werkstück P, so daß eine Abstützung für die Abziehkraft beim Abziehen von dem Bolzen geschaffen ist.In a special embodiment, the synchronizing part of the circuit also shows a device which energizes the welding tool coil C a second time after the stud has already been welded to the workpiece. If the rectifier SCRA is switched on, the capacitor C12 is also charged at a rate determined by the resistor R6 . Once the capacitor C12 has reached a certain charge, it energizes the transistor UA , with a primary winding PT5-P of a fifth pulse transformer receiving a current surge that energizes a secondary part PT5-S in the bolt control circuit, which is parallel to the first secondary part FH -Sl of the first pulse transformer is connected. The secondary coil PT5-S then switches the rectifier SCRl so that the capacitor C3 is withdrawn via the coil Centladen and the chuck 16. With the bolt S welded to the workpiece P , the bolt now remains fixedly connected, while the chuck 16 is separated therefrom. The spark shield 18 remains on the workpiece P, so that a support for the pulling force when pulling off the bolt is created.

Das Spannfutter wird nur zurückgezogen, bis der Gleichrichter SCR3 wieder eingeschaltet ist, was periodisch erfolgt, weil der Kondensator C8 in dem synchronisierenden Schaltkreis ständig ge- und entladen wird und somit Impulse für die Primärwicklung PTi-P liefert. Im allgemeinen hat die wiederholte Impulsabgabe des Impulstransformators keine Wirkung, weil die Hebespule normalerweise nur einmal unter Strom gesetzt wird, jedoch können diese Vielfachimpulse des Transformators PTS verwendet werden, um die Spule ein zweites Mal unter Strom zu setzen.The chuck is only withdrawn until the rectifier SCR3 is switched on again, which takes place periodically because the capacitor C8 in the synchronizing circuit is constantly charged and discharged and thus supplies pulses for the primary winding PTi-P. In general, the repetitive pulse delivery of the pulse transformer has no effect because the lifting coil is normally only energized once, but these multiple pulses from the transformer PTS can be used to energize the coil a second time.

Ist der Transistor UA durchgeschaltet, so wird ein Siliziumgleichrichter SCR5 ebenfalls durch den Kondensator C12 geschaltet. Hierdurch wird verhindert, daß der Kondensator C12 über den Widerstand R6 wieder aufgeladen wird, während eine Diode Di verhindert, daß der Kondensator C12 über einen Widerstand RA geladen wird, der eine Ladung für den Gleichrichter SCR5 schafft.If the transistor UA is switched on, a silicon rectifier SCR5 is also switched through the capacitor C12. This prevents the capacitor C12 from being recharged through the resistor R6 , while a diode Di prevents the capacitor C12 from being charged through a resistor RA which creates a charge for the rectifier SCR5.

Die Kondensatoren CS, CIl und C12 werden so dimensioniert, daß die Impulstransformatoren und die Spule in geeigneter Pulsfolge stehen. Der Kondensator C12 muß den fünften Transformator unter Strom setzen, nachdem die Spule C das erste Mal stromlos gemacht ist, und nachdem der Hauptschweißlichtbogen beispielsweise durch den Kondensator CIl begrenzt ist, während der Kondensator CS ein zweites Mal entladen werden muß und dem Sekundärteil F73-S1 zum zweiten Mal einen Impuls nach dem Entladen des Kondensators C12 erteilt.The capacitors CS, CIl and C12 are dimensioned so that the pulse transformers and the coil are in a suitable pulse sequence. The capacitor C12 must energize the fifth transformer after the coil C has been de-energized for the first time and after the main welding arc is limited, for example by the capacitor CIl, while the capacitor CS has to be discharged a second time and the secondary part F73-S1 issued a pulse for the second time after the capacitor C12 has discharged.

Durch das automatische Abstreifen des Bolzens wird ein Ermüden der Bedienungsperson wesentlich herabgesetzt und darüber hinaus eine Verlangsamung des Schweißvorganges eine Zeitlang verhindert.The automatic stripping of the bolt significantly reduces operator fatigue and also prevents the welding process from slowing down for a while.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

A method of stud welding, wherein the welding stud is held in a chuck with the welding end in electrical contact with the workpiece and a spark shield is provided in contact with the workpiece around the stud, after which the stud is withdrawn from the workpiece, around the welding end of the stud to separate a certain distance from the workpiece, whereupon a pilot arc is drawn between the welding end of the stud and the workpiece, after which the stud is moved onto the workpiece to bring it into contact with the workpiece, after which a main welding arc between the studs and pulling the workpiece before the stud comes into contact with the workpiece, characterized in that the chuck (16 ) is withdrawn a second time after welding the stud (S) to separate the chuck from the stud during The spark shield (18) remains in contact with the workpiece (P).

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that the device for retracting the chuck (16) from the workpiece (P) has a device by which the coil can be excited a second time after the bolt fSj is welded on has been.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a delay circuit is excited during the welding process, which excites the coil (C) a second time after an adjustable period has elapsed.