DE19702286A1

DE19702286A1 - Spot welding apparatus

Info

Publication number: DE19702286A1
Application number: DE19702286A
Authority: DE
Inventors: Frank Saier
Original assignee: Akkufit Akkumulatoren Aufarbeitungs Franchise 72793 Pfullingen De GmbH; AKKUFIT AKKUMULATOREN AUFARBEI
Current assignee: Akkufit Kg De
Priority date: 1996-02-01
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: DE19702286B4; DE29601662U1

Abstract

A spot welding apparatus (1) comprises: (i) a guide (2) for a holder (5) moved by an operating handle (6), to carry the welding head (7); (ii) at least two telescopic welding electrodes (8), extending separately away from the head and pressed against the workpiece(s) at a set pressure, for welding. Also claimed is an operation where: the components to be welded are fed in the required sequence for the component assembly, together with one or more connecting straps; the welding electrodes are pressed against the straps and the components at a set pressure for a given time span, for a constant welding current to flow through the electrode tips into the straps.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Punktschweißgerät das speziell für das Verschweißen von Akkus und Batterien im Rahmen eines Arbeitsplatzes zur Wiederherstellung von defekten Akku- und Batteriepackungen sowie ein Verfahren zum Erstellen von Akku- und Batteriepacks unter Verwendung des Punktschweißgeräts in einer Einzel- oder Kleinserienanfertigung.The present invention relates to a spot welder especially for welding accumulators and batteries in the Framework for a job to restore defective battery and battery packs as well as a procedure for Create battery packs and battery packs using the Spot welder in a single or Small series production.

Für den netzunabhängigen Betrieb einer Vielzahl von elektrischen Geräten werden wiederaufladbare Zellen, sogenannte Akkus oder nicht wiederaufladbare Batterien, die nach Gebrauch weggeworfen werden, verwendet. Da in der Regel für den Betrieb der Geräte mehr als ein Akku bzw. Batterie benötigt wird, werden diese in Packungen, sogenannten Packs zusammengefaßt, elektrisch miteinander verbunden und in einem Kunststoffgehäuse eingeschlossen. Wenn diese Energiequelle defekt ist, wobei unter Umständen nur einzelne der in der jeweiligen Packung vorhandenen Zellen defekt sind, muß in der Regel die gesamte Akku- bzw. Batteriepackung ausgewechselt werden. For network-independent operation of a variety of electrical devices become rechargeable cells, so-called rechargeable batteries or non-rechargeable batteries that thrown away after use. Because usually for the operation of the devices more than one battery or battery needed, they are in packs, so-called packs summarized, electrically connected and in one Plastic housing included. If this energy source is defective, although only some of those in the The existing cells in the respective pack are defective Usually the entire battery pack is replaced will.

Da die Packungen der einzelnen Geräte sich üblicherweise in ihrer Leistung, Spannung und ihren äußeren geometrischen Abmessungen unterscheiden, ist insbesondere für die Händler schwierig, entsprechende Ersatzpackungen bereit zu halten, da dafür ein immer größer werdendes Lager nötig ist. Dazu treten besondere Probleme bei älteren Modellen auf, da entsprechende Packungen zumeist nicht mehr erhältlich sind. Es bietet sich daher an, die defekten Packungen nicht durch Standardpackungen zu ersetzen, sondern die einzelnen Zellen entsprechend den Erfordernissen des Kunden auszutauschen und das Originalgehäuse der Packung weiter zu verwenden. Dies reduziert die Lagerhaltung des Händlers erheblich, da nur die einzelnen Zellen aufbewahrt werden müssen und aus der Kombination der Zellen jeder beliebige gewünschte Akku- bzw. Batteriepack erstellt werden kann.Since the packs of the individual devices are usually in their performance, tension and their external geometric Differentiating dimensions is especially for the dealers difficult to have appropriate replacement packs available, because an ever increasing warehouse is necessary for this. To do this particular problems with older models, because corresponding Packs are usually no longer available. It offers itself therefore, the defective packs do not go through Standard packs to replace the individual cells exchange according to the needs of the customer and continue to use the original case of the pack. This significantly reduces the dealer's inventory, as only that individual cells must be kept and from the Combination of cells any desired battery or Battery pack can be created.

Um dies durchzuführen, ist es jedoch erforderlich, daß die einzelnen Zellen, die sehr empfindlich auf Hitze reagieren, elektrisch sauber miteinander verbunden werden. Dies kann in der Regel nicht mittels Löten erfolgen, da beim Lötvorgang die Gefahr der Zerstörung der Zelle durch die dabei entstehende Hitze besteht. Die Verbindung der einzelnen Zellen über geeignete Metallstreifen muß daher mittels Punktschweißen erfolgen.To do this, however, it is necessary that the individual cells that are very sensitive to heat, be electrically connected to each other. This can be done in usually not done by soldering, because during the soldering process the risk of cell destruction by doing so heat is generated. The connection of the individual Cells over suitable metal strips must therefore by means of Spot welding is done.

Es ist ein Handpunktschweißgerät bekannt, das als Energiequelle einen Kondensator benutzt und den Punktschweißvorgang mittels Gleichstrom bewerkstelligt. Das bekannte Punktschweißgerät weist einen Schweißkopf auf, der gegenüber dem Handteil federnd gelagert ist, so daß beim Aufdrücken der Schweißelektroden von oben auf die Schweißstelle ein flexibler Anpreßdruck erreicht werden kann. Ein derartiges Schweißgerät ist jedoch nur dann geeignet, wenn eine gerade und nicht nachgebende zu verschweißende Oberfläche vorhanden ist. Bei der Punktverschweißung stellt das Hauptproblem das Werkstück dar, das in der Mitte des Zellenbodens mehr nachgibt als am Rand. Werden zwei Elektroden mit gleichem Druck auf den Zellenboden aufgesetzt, kommt es zu Kontaktproblemen, die eine Punktschweißung unmöglich machen. Darüber hinaus ergeben sich technische Probleme, da die zu verschweißenden Akku- bzw. Batteriepacks unterschiedliche Höhen besitzen. Das bekannte Handpunktschweißgerät ist deshalb für derartige Anwendungsfälle nicht geeignet.A handheld spot welder is known which is known as Energy source uses a capacitor and the Spot welding process accomplished by direct current. The Known spot welding device has a welding head that is resiliently mounted relative to the hand part, so that when Press the welding electrodes onto the top Welding point a flexible contact pressure can be achieved. However, such a welding device is only suitable if a straight and non-yielding one to be welded Surface is present. When spot welding the main problem is the workpiece that is in the middle of the Cell floor gives way more than on the edge. Become two Electrodes placed with the same pressure on the cell bottom, there are contact problems, which is a spot weld to make impossible. In addition, there are technical Problems because the battery packs to be welded have different heights. The known Handheld spot welder is therefore for such Not suitable for use cases.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein manuelles Punktschweißgerät und ein Verfahren vorzuschlagen, das die Verbindung von einzelnen Zellen zu Akku- oder Batteriepacks ohne Beschädigung der Zellen bei einer stabilen mechanischen und elektrischen Verbindung im Rahmen einer Einzelanfertigung oder einer Kleinserie ermöglicht.The present invention is therefore based on the object a manual spot welder and method propose that the connection of individual cells to Accu or battery packs without damaging the cells a stable mechanical and electrical connection in the As part of a one-off production or a small series enables.

Diese Aufgabe wird durch ein Schweißgerät mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This task is performed by a welding machine with the features of the main claim solved. More beneficial Refinements can be found in the subclaims.

Das manuelle Punktschweißgerät umfaßt einen Führungseinrichtung, eine an der Führungseinrichtung bewegbare Halterung und einen an der Halterung angebrachten Schweißkopf. Über die Halterung, an der der Schweißkopf befestigt ist, wird der Schweißkopf entsprechend zu dem verschweißenden Werkstück hin- oder wegbewegt. Der Schweißkopf weist mindestens zwei unter einem beliebigen Winkel sich von dem Schweißkopf weg erstreckende und einzeln federnd gelagerte Schweißelektroden auf. Je nach Erfordernis können auch vier oder mehr Schweißelektroden Verwendung finden. Die Schweißelektroden werden mit einem vorgebbaren Druck gegen das zu verschweißende Teil gedrückt, wobei durch die einzeln teleskopartig gelagerten Elektroden an jeder Elektrode ein vorbestimmter Druck ausgeübt werden kann, der erforderlich ist, um das die Zellen verbindende Werkstück und den jeweiligen Bereich der Zelle für Sekundenbruchteile zu verflüssigen, ohne daß durch Abheben einer Elektrode vom Werkstück ein Lichtbogen entsteht. Dies wird erreicht, in dem ein extrem kurzer aber sehr hoher Strom über die Elektroden fließt und damit die Verschweißung bewirkt wird.The manual spot welder includes one Guide device, one on the guide device movable bracket and one attached to the bracket Welding head. About the bracket on which the welding head is attached, the welding head corresponding to that moving welding workpiece to or from. Of the Welding head has at least two under any one Angle extending individually from the welding head spring-loaded welding electrodes. As required can also use four or more welding electrodes Find. The welding electrodes come with a definable Pressure against the part to be welded, whereby by the individually telescopic electrodes on each A predetermined pressure can be applied to the electrode is required to the workpiece and the cell connecting the respective area of the cell for fractions of a second liquefy without lifting an electrode from the Arc arises. This is achieved in the an extremely short but very high current through the electrodes flows and thus the welding is effected.

Die Führungseinrichtung dient dazu, die genaue Bewegung des Schweißkopfes in Richtung des zu verschweißenden Teils zu gewährleisten. Je nach Aufbau der Führungseinrichtung ist der Schweißkopf vertikal, horizontal oder in einer Zwischenebene bewegbar. Die Führungseinrichtung kann beispielsweise als Ständer ausgebildet sein. Hierzu kann ein üblicher Bohrständer, eine entsprechend angepaßte Kniehebelpresse oder andere dem Fachmann geläufige und den Zweck erfüllende den Abstand verstellende (beim Ständer höhenverstellbare) Einrichtungen Verwendung finden. Die an der Führungseinrichtung angebrachte bewegbare Halterung wird mittels einer Betätigungseinrichtung, beispielsweise eines Handhebels oder eines Motors, bewegt und ist in ihrer jeweiligen Position arretierbar. Die gesamte Schweißkopfeinheit mit Druckmechanik ist hinsichtlich ihres Abstandes zu dem Gegenlager für die Zellen verstellbar, um fast alle Arten von Akku- oder Batteriepacks und auch Einzelzellen zusammenzuschweißen zu können.The guide device serves the exact movement of the Welding head in the direction of the part to be welded guarantee. Depending on the structure of the management facility, the Welding head vertical, horizontal or in an intermediate level movable. The guide device can, for example, as Stand be formed. A common one can do this Drill stand, a correspondingly adapted toggle press or others familiar to the person skilled in the art and fulfilling the purpose adjusting the distance (height-adjustable for the stand) Facilities. The on the Guide device attached movable bracket by means of an actuating device, for example one Hand lever or a motor that moves and is in theirs lockable in each position. The whole Welding head unit with print mechanics is regarding Distance to the counter bearing for the cells adjustable to almost all types of battery packs and as well To be able to weld individual cells together.

In diesem erfindungsgemäß ausgebildeten Schweißgerät ist somit auf einfache Weise die Verschweißung der Verbindungslaschen aus Metall zwischen den Zellen möglich, wobei sichergestellt wird, daß eine mechanisch stabile Verbindung ohne Zerstörung der Zellen erreicht wird. Mittels dieser einfach zu bedienenden Vorrichtung kann der Ersatz von Zellen durch angelernte Hilfskräfte manuell erfolgen.In this welding device designed according to the invention thus the welding of the Metal connection tabs possible between the cells, ensuring that a mechanically stable Connection is achieved without destroying the cells. Means This easy-to-use device can replace Cells are made manually by trained assistants.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Punktschweißgerätes sind die Elektroden so zueinander angeordnet, daß die in dem Schweißkopf gehaltenen Enden der Schweißelektroden weiter voneinander entfernt sind, als die Elektrodenspitzen. Durch diese V-förmige Anordnung können die Elektrodenspitzen so nahe aneinandergebracht werden, daß auch die Punktschweißung an kleinen Zellen sicher und zuverlässig möglich ist. Um einen möglichst geringen Abstand beim Schweißvorgang zwischen den Elektrodenspitzen zu erreichen, weisen die Spitzen der Schweißelektroden eine spitzkegelige Form auf. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Spitzen einseitig an den beiden einander zugewandten Seiten angefast. Eine weitere Optimierung hinsichtlich des Abstandes der Schweißpunkte wird dadurch erreicht, daß die Spitzen der Schweißelektroden im unbelasteten Zustand einander berühren. Durch die V-förmige Anordnung der Schweißelektroden und des teleskopartigen Aufbaus werden die Spitzen der Schweißelektroden bis zur Erreichung des erforderlichen Anpreßdrucks auf das Werkstück auseinanderbewegt, so daß mit Sicherheit ein Abstand zwischen den Elektroden, der gleichzeitig möglichst gering ist, eingestellt wird.According to an advantageous embodiment of the Spot welding device, the electrodes are so to each other arranged that the ends of the held in the welding head Welding electrodes are further apart than that Electrode tips. With this V-shaped arrangement, the Electrode tips are brought so close together that also spot welding on small cells safely and reliably is possible. To keep the distance as small as possible To achieve the welding process between the electrode tips, the tips of the welding electrodes have a pointed cone Shape up. According to a further preferred embodiment the tips are one-sided on the two facing each other Sides chamfered. Another optimization regarding the The distance between the welding points is achieved in that the Tips of the welding electrodes in the unloaded state each other touch. Due to the V-shaped arrangement of the welding electrodes and the telescopic structure become the top of the Welding electrodes until the required Contact pressure moved apart on the workpiece, so that with Safety a distance between the electrodes, the is at the same time as low as possible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Elektroden federnd in einer Führung in Form einer Führungshülse gelagert. Die Führungshülse kann ein beliebiges Querschnittsprofil aufweisen. Zweckmäßiger Weise ist jede der Elektroden an einem sich in axialer Richtung erstreckenden Elektrodenträger befestigt, der relativ zu der Führungshülse bewegbar ist und sich mittels einer Feder gegen die Führungshülse abstützt. Des weiteren ist ein sich in radialer Richtung wegerstreckender und in axialer Richtung veränderbarer Druckschalterbolzen an dem Elektrodenträger angeordnet. Der Druckschalterbolzen legt im Zusammenspiel mit dem Federweg einen vorgebbaren Druck fest. Wenn beide Elektroden den vorgegebenen Druck erreicht haben, wird dies an eine Steuerelektronik weitergegeben, die den erforderlichen Schweißstrom steuert.According to a preferred embodiment, the electrodes are resilient in a guide in the form of a guide sleeve stored. The guide sleeve can be any Have cross-sectional profile. Each is expediently the Electrodes on one extending in the axial direction Electrode carrier attached, the relative to the guide sleeve is movable and against the by means of a spring Supporting guide sleeve. Furthermore, one is in radial Direction extending and in the axial direction changeable pressure switch bolt on the electrode carrier arranged. The pressure switch pin interacts with it the travel a fixed pressure. If both Electrodes have reached the specified pressure, this will passed on to control electronics that the controls the required welding current.

In einer weiteren bevorzugten Ausbildung besteht jede Elektrode aus einer auswechselbaren Elektrodenspitze aus Kupfer mit einem zylindrischen und einem spitzkegeligen Bereich und einen an die Elektrodenspitze anschließenden in axialer Richtung erstreckenden Elektrodenträger aus Messing. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung liegt darin, daß der Elektrodenträger federnd in einer Führungshülse aus Messing gelagert ist. Vorteilhafter Weise ist die Führungshülse in einem hitzebeständigen Kunststoffhalter, vorzugsweise aus Polyacetal-Copolymer (POM) gehalten. Durch diese spezielle Ausgestaltung der Elektrode als Teleskopelektrode wird eine hohe Betriebssicherheit bezüglich Dauerbetrieb und Temperaturbeständigkeit gewährleistet. Es wird einer Überhitzung des Materials selbst bei langen Schweißzeiten entgegengewirkt. Dies macht das gesamte Punktschweißgerät besonders betriebssicher.In a further preferred embodiment, each exists Electrode from an exchangeable electrode tip Copper with a cylindrical and a pointed cone Area and an adjoining the electrode tip in Electrode carrier made of brass extending in the axial direction. Another advantageous embodiment is that the Electrode carrier resilient in a brass guide sleeve is stored. The guide sleeve is advantageously in a heat-resistant plastic holder, preferably made of Polyacetal copolymer (POM) kept. Through this special Designing the electrode as a telescopic electrode is a high operational reliability with regard to continuous operation and Guaranteed temperature resistance. It will be one Overheating of the material even with long welding times counteracted. This makes the entire spot welder particularly reliable.

Der Elektrodendurchmesser liegt bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform im Bereich von 1,5 bis 25 mm, und die Länge des spitzkegeligen Bereichs beträgt 2 bis 80 mm. Diese Ausbildung hat sich im Hinblick auf die Abstände der Schweißpunkte und der mechanischen, elektrischen und thermischen Stabilität der Elektroden als besonders zweckmäßig erwiesen.The electrode diameter is another preferred embodiment in the range of 1.5 to 25 mm, and the length of the conical area is 2 to 80 mm. This training has changed with regard to the distances Spot welds and mechanical, electrical and thermal stability of the electrodes as special proven appropriate.

Des weiteren ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung eine Steuereinrichtung vorgesehen, die bei vorgegebenem Druck der Elektroden gegen das Werkstück den Schweißstrom für eine vorgegebene Zeit freigibt. Diese Maßnahme dient der Betriebssicherheit und der leichteren Bedienbarkeit des Punktschweißgeräts. Durch den vorgebenen Druck wird sichergestellt, daß während des Schweißvorgangs die Elektroden auf dem Werkstück bleiben und kein Lichtbogen entsteht. Die Zeitsteuerung bewirkt bei einem gleichbleibenden von einem Schweißtransformator zur Verfügung gestellten Strom im Bereich von 30 A bis 2500 A, vorzugsweise 1200 A, daß die Einrichtung leicht bedienbar ist und trotzdem eine große Bandbreite von handelsüblicher Zellen mit den entsprechenden Verbindungsblechen nur durch die Einstellung der Schweißdauer punktgeschweißt werden können. Die Höhe des Schweißstromes ist abhängig von der dazu gehörenden Steuerung bzw. Regelung. Grundsätzlich kann auch eine Regelung der Stromstärke über Taktverfahren erfolgen.Furthermore, according to another advantageous Training provided a control device at predetermined pressure of the electrodes against the workpiece Releases welding current for a predetermined time. This Measure serves operational safety and easier Operability of the spot welder. By the given Pressure ensures that during the welding process the electrodes remain on the workpiece and no arc arises. The time control causes one constant available from a welding transformer current set in the range of 30 A to 2500 A, preferably 1200 A that the device is easy to use and still a wide range of commercially available cells with the corresponding connecting plates only by setting the welding time can be spot welded. The amount of Welding current depends on the associated control or regulation. In principle, regulation of the Amperage is carried out using the clock method.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Führungseinrichtung, wie oben ausgeführt, als Ständer ausgebildet, an dem die Halterung in vertikaler Richtung bewegbar ist und die Schweißelektroden von oben oder von unten gegen das zu verschweißende Teil drückt. Um eine sichere Bedienbarkeit zu gewährleisten, ist vorteilhafterweise bei einer derartigen Ausführungsform bei der der Schweißkopf für den Schweißvorgang nach unten bewegt wird, oberhalb des Schweißkopfes an der Halterung ein durchsichtiger Gesichtsschutz in Richtung Bedienperson angebracht. Dieser durchsichtige Gesichtsschutz ist um eine horizontale Achse nach oben oder unten klappbar, so daß er auch aus dem Blickfeld der Bedienperson geklappt werden kann, wenn Montagearbeiten erforderlich sind. Zur Sicherheit ist in einer zweckmäßigen Ausgestaltung ein Schaltkontakt an dem Gesichtsschutz angebracht, so daß ein Schweißvorgang nur bei nach unten geklappten Gesichtsschutz möglich ist.In a preferred embodiment, the Guide device, as stated above, as a stand formed on which the bracket in the vertical direction is movable and the welding electrodes from above or from presses against the part to be welded at the bottom. To one To ensure safe operability advantageously in such an embodiment which the welding head moves down for the welding process is on the bracket above the welding head transparent face protection towards the operator appropriate. This transparent face protection is one horizontal axis can be folded up or down so that it can also be folded out of the operator's field of vision, when assembly work is required. For security is in an expedient embodiment, a switch contact on the Face protection attached, so that a welding process only at face shield folded down is possible.

Für die Beleuchtung ist oberhalb der Elektroden eine Arbeitslampe an der Halterung angeordnet, die den Bereich der Elektrodenspitzen ausleuchtet.For the lighting there is a above the electrodes Work lamp arranged on the bracket covering the area of Electrode tips illuminated.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine Arbeitsstation vorgesehen, mit einer Arbeitsplatte auf der die Führungseinrichtung befestigbar ist und einer im wesentlichen senkrecht zu der Arbeitsplatte angeordneten Bedienungstafel in der Bedienungselemente, Anzeigeinstrumente und Anschlußeinrichtungen integriert sind. Dies erlaubt die übersichtliche Anordnung der für den Betrieb des Punktschweißgeräts erforderlichen Einrichtungen. Die gesamte Arbeitsstation kann modular aufgebaut sein, wobei ein Schweißtransformator und eine Schweißsteuerung, die in einer Schweißeinheit integriert sind, vorzugsweise an der Bedienungstafel befestigt ist. Des weiteren weist die Arbeitsstation gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mindestens ein zusätzliches Ladegerät und einen Akku-Schnell- Tester auf, mittels dessen die wieder instandgesetzten Akkupackungen aufgeladen bzw. geprüft werden können. Vorteilhafterweise befindet sich an der Bedientafel ein Drehknopf mittels dessen die Schweißzeit stufenlos einstellbar ist.In a particularly preferred embodiment, a Workstation provided with a worktop on the the guide device is attachable and one in arranged substantially perpendicular to the worktop Control panel in the controls, display instruments and connection devices are integrated. This allows the clear arrangement of the for the operation of the Spot welder required facilities. The whole Workstation can be modular, with one Welding transformer and a welding controller, which in one Welding unit are integrated, preferably on the Control panel is attached. Furthermore, the Workstation according to a preferred embodiment at least one additional charger and a quick battery charger Tester, by means of which the repaired Battery packs can be charged or checked. It is advantageously located on the control panel Rotary knob by means of which the welding time is infinitely variable is adjustable.

Die Aufgabe wird außerdem durch die in dem Verfahrensanspruch angegeben Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den diesbezüglich rückbezogenen Unteransprüchen zu entnehmen.The task is also by the in the process claim specified characteristics solved. More beneficial Refinements are related to this See subclaims.

Danach werden die zu verbindenden Zellen in gewünschter Reihenfolge hinsichtlich der technischen Leistungsmerkmale und Bauform und in gewünschter räumlicher Anordnung mit einer oder mehreren entsprechend langen Verbindungslaschen bzw. der räumlichen Ausgestaltung entsprechend nacheinander mit den einzelnen Zellen punktverschweißt, in dem die Elektroden des Punktschweißgeräts auf die Lasche aufgesetzt werden und bei einem vorgebbaren Anpreßdruck der Schweißvorgang ausgelöst wird, bei dem ein konstanter Schweißstrom für eine einstellbare Zeitdauer über die Elektrodenspitzen und die Lasche fließt. Für den jeweiligen Schweißvorgang ist somit nur die Einstellung des Zeitfensters erforderlich. Die anderen Parameter, wie Anpreßdruck und Stromstärke werden einmal vorgewählt und bei den einzelnen Schweißungen der verschieden Akku- oder Batteriepacks nicht mehr verändert. Damit ist das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit dem Punktschweißgerät einfach für Einzelanfertigung und Kleinserienanfertigung handhabbar.Then the cells to be connected are in the desired Order in terms of technical performance and design and in the desired spatial arrangement with a or several correspondingly long connecting straps or the spatial design in succession with the individual cells spot welded in which the electrodes of the Spot welder to be placed on the tab and at the welding process is triggered by a specifiable contact pressure with a constant welding current for a adjustable period of time via the electrode tips and Tab flows. For the respective welding process is therefore only the time window setting is required. The other parameters, such as contact pressure and current once selected and for the individual welds the different battery packs or battery packs no longer changed. The method according to the invention is thus in connection with the spot welder is easy for one-off production and Small series production manageable.

Vorzugsweise wird die Zeitdauer mittels einer Teilsteuerung eingestellt, wobei die Zeitdauer 1 ms bis 1 s, vorzugsweise 10 bis 20 ms, beträgt. Dies wird durch eine Zeitfenstersteuerung erreicht, die unter Verwendung handelsüblicher kontaktloser Relais und spezieller Transistoren die Steuerung innerhalb einer Halbwelle des Schweißstromes mit beliebigen zeitlichen Ausschnitten ermöglicht. Zweckmäßigerweise wird die Zeitdauer des Schweißvorgangs derart geregelt, daß ein gleichbleibender Strom zur Verfügung gestellt wird. Gemäß einer weiteren Ausbildung wird ein Schweißstrom je nach Anwendungsfall in Höhe von 30 A bis 2500 A, vorzugsweise 1200 A, verwendet.The duration is preferably by means of a partial control set, the time period 1 ms to 1 s, preferably 10 to 20 ms. This is done by a Timed window control achieved using commercially available contactless relays and special Transistors control within a half wave of the Welding current with any time segments enables. The duration of the Welding process regulated so that a constant Electricity is made available. According to another Training is a welding current depending on the application Height of 30 A to 2500 A, preferably 1200 A used.

Durch diese besondere Ausgestaltung einer Arbeitsstation sowie des Verfahrens wird ein mit dem manuellen Punktschweißgerät versehene Einheit zur Verfügung gestellt, die bei Händlern aufgestellt werden kann und diese bzw. eine angelernte Hilfsperson in die Lage versetzt, alte Akku- oder Batteriepackungen zu erneuern, während der Kunde darauf warten kann. Durch den Aufbau der Arbeitsstation kann eine übersichtliche Lagerung der einzelnen Zellen und eine für die Bedienperson sichere und gefahrlose Punktverschweißung gewährleistet werden.This special design of a work station as well as the procedure becomes one with the manual Spot welding device provided unit, that can be set up at dealers and this or a Trained assistant enabled to use old battery or Renew battery packs while the customer insists can wait. By building the workstation, one can Clear storage of the individual cells and one for the Operator safe and safe spot welding be guaranteed.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es stellen dar:The invention is based on a Embodiment explained in more detail. They represent:

Fig. 1 die Seitenansicht eines Punktschweißgeräts; Figure 1 is a side view of a spot welder.

Fig. 2 die Frontansicht eines Punktschweißgeräts ohne Sichtschutz; Figure 2 is the front view of a spot welder without a screen.

Fig. 3 eine Teleskopelektrode; Fig. 3 is a telescopic electrode;

Fig. 4 eine prinzipielle Schaltungsanordnung; und Fig. 4 shows a basic circuit arrangement; and

Fig. 5 die schematische Frontansicht und Seitenansicht einer Arbeitsstation. Fig. 5 is a schematic front view and side view of a work station.

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte manuelle Punktschweißgerät 1 weist einen Ständer 2 mit einem Fuß 3 und einem Tragholm 4 auf. Derartige Ständer sind auch als Bohrmaschinenständer bekannt. An dem Ständer 2 ist eine in vertikaler Richtung bewegbare Halterung 5 angeordnet, die in der jeweiligen Position an dem Tragholm 5 arretiert werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel erfolgt die Betätigung der Halterung 5 in vertikaler Richtung mittels eines Handhebels 6. An der Halterung 5 ist ein Schweißkopf 7 angebracht, der zwei senkrecht nach unten stehende Schweißelektroden 8 trägt. Die zweite Elektrode ist bei dieser Ansicht nicht ersichtlich. Die Schweißelektrode besteht aus einer Elektrodenspitze 9, die teleskopartig in axialer Richtung bewegbar ist. Ein einstellbarer Druckschalter 10 ermöglicht die Anpassung des Anpreßdrucks der Schweißelektrode 8 auf das Werkstück. Eine Beleuchtung 11 sorgt für die ausreichende Beleuchtung im Bereich der Elektrodenspitzen 9. Ein Gesichtsschutz 12, der um eine horizontale Achse 13 nach oben klappbar ist, sorgt für die notwendige Arbeitssicherheit. Ein Auslösen des Schweißvorgangs ist nur möglich, wenn der Gesichtsschutz 12 nach unten geklappt und der Sicherungsschalter 14 durch den Gesichtsschutz 12 geschlossen ist.The schematically illustrated in Fig. 1 manual spot welding apparatus 1 has a stand 2 with a foot 3 and a supporting member 4. Such stands are also known as drill stands. Arranged on the stand 2 is a holder 5 which can be moved in the vertical direction and which can be locked in the respective position on the support bar 5 . In the exemplary embodiment, the holder 5 is actuated in the vertical direction by means of a hand lever 6 . A welding head 7 is attached to the holder 5 and bears two welding electrodes 8 standing vertically downwards. The second electrode is not visible in this view. The welding electrode consists of an electrode tip 9 which can be moved telescopically in the axial direction. An adjustable pressure switch 10 enables the contact pressure of the welding electrode 8 to be adjusted to the workpiece. Illumination 11 ensures sufficient illumination in the area of the electrode tips 9 . A face shield 12 , which can be folded up about a horizontal axis 13 , ensures the necessary occupational safety. The welding process can only be triggered if the face shield 12 is folded down and the safety switch 14 is closed by the face shield 12 .

Auf dem Fuß 3 des Ständers 2 befindet sich zur Sicherheit eine Isolationsscheibe 15.An insulation washer 15 is located on the base 3 of the stand 2 for safety.

Fig. 2 zeigt die Vorderansicht des Punktschweißgeräts 1, wobei der in Fig. 1 dargestellte Gesichtsschutz 12 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen wurde. Aus der Fig. 2 ist die V-förmige Anordnung der Schweißelektroden 8 ersichtlich. Die Spitzen der beiden Elektroden 8 berühren sich in dieser Darstellung. Durch die schräge Anordnung der Schweißelektroden und der teleskopartigen Lagerung werden die Spitzen der Elektroden beim Aufpressen auf ein Werkstück in axialer Richtung bewegt, so daß sie sich nicht mehr berühren, der Abstand der Elektroden jedoch möglichst gering ist. Abstände von ca. 0,01 mm können durch diese Anordnung erreicht werden dies wird auch unterstützt durch die in Fig. 3 vergrößert dargestellte Form der Elektrodenspitze. Die Elektrodenspitze 9 ist aus Kupfer hergestellt und besteht aus einem spitzkegeligen Bereich 16 und einem daran anschließenden zylindrischen Bereich 17. Der spitzkegelige Bereich kann zusätzlich noch eine Fase 18, d. h. eine Seite weist eine flache Oberfläche auf, aufweisen, um einen möglichst geringen Elektrodenabstand zu realisieren, indem die beiden angefasten Seiten einander zugewandt sind. Die auswechselbare Elektrodenspitze 9 ist an einem sich in axialer Richtung erstreckenden Elektrodenträger 19 befestigt, der in eine Führungshülse 20 gelagert ist und sich gegenüber dieser über die Feder 21 abstützt. Die Führungshülse 20 ist in einem Kunststoffhalter aus POM gehalten, der eine ausreichende Temperaturbeständigkeit aufweist. Der Durchmesser der Elektrodenspitze 9 im Bereich des zylindrischen Bereichs 17 sowie des Elektrodenträgers 19 beträgt 1,5 bis 25 mm. Durch diesen Aufbau wird eine maximale Temperatur im Bereich des Kunststoffhalters 22 von 80°C selbst bei Dauerbetrieb nicht überschritten. Ein zusätzlicher Druckschalterbolzen 23, der radial an dem Elektrodenträger 19 befestigt und in axialer Richtung veränderbar ist, sorgt zusammen mit dem Federweg 33 für den vorgebbaren Anpreßdruck für die Auslösung des Schweißvorgangs. FIG. 2 shows the front view of the spot welding device 1 , the face shield 12 shown in FIG. 1 having been omitted for reasons of clarity. The V-shaped arrangement of the welding electrodes 8 can be seen from FIG . The tips of the two electrodes 8 touch in this illustration. Due to the oblique arrangement of the welding electrodes and the telescopic bearing, the tips of the electrodes are moved in the axial direction when pressed onto a workpiece, so that they no longer touch, but the distance between the electrodes is as small as possible. Distances of approx. 0.01 mm can be achieved with this arrangement. This is also supported by the shape of the electrode tip shown enlarged in FIG. 3. The electrode tip 9 is made of copper and consists of a conical region 16 and an adjoining cylindrical region 17 . The conical region can additionally have a chamfer 18 , ie one side has a flat surface, in order to achieve the smallest possible electrode spacing by the two chamfered sides facing each other. The interchangeable electrode tip 9 is fastened to an electrode carrier 19 which extends in the axial direction and is mounted in a guide sleeve 20 and is supported relative to the latter by means of the spring 21 . The guide sleeve 20 is held in a plastic holder made of POM, which has sufficient temperature resistance. The diameter of the electrode tip 9 in the region of the cylindrical region 17 and of the electrode carrier 19 is 1.5 to 25 mm. With this construction, a maximum temperature in the area of the plastic holder 22 of 80 ° C. is not exceeded even during continuous operation. An additional pressure switch bolt 23 , which is fastened radially to the electrode carrier 19 and can be changed in the axial direction, together with the spring travel 33 ensures the prescribable contact pressure for triggering the welding process.

Fig. 4 zeigt schematisch das prinzipielle Schaltbild mit der Schweißzeitsteuereinrichtung, die mit einem speziellen Relais 25 verbunden ist, das über den Widerstand 26 zeitgesteuert den Schweißstrom freigibt, wenn die Druckschalter der beiden Schweißelektroden 8 den richtigen Druck angeben. Fig. 4 shows schematically the basic circuit diagram with the welding time control device, which is connected to a special relay 25 , which releases the welding current in a time-controlled manner via the resistor 26 when the pressure switches of the two welding electrodes 8 indicate the correct pressure.

Aus Fig. 5 ist in der Abb. a die Frontansicht und aus der Abb. b die Seitenansicht einer Arbeitsstation schematisch dargestellt. Sie zeigt das Punktschweißgerät 1 auf einer Arbeitsplatte 27 und eine hinter dem Punktschweißgerät angeordnete Bedienungstafel 28. Die Bedienungstafel 28 enthält Bedienungselemente, Anzeigeinstrumente und Anschlußeinrichtungen. Der Drehknopf 29 dient der Einstellung der Schweißzeit. In der Arbeitsstation 30 sind im Bereich der Bedienungstafel 28 der Schweißtransformator, die Schweißsteuerung, der Akku-Schnell- Tester und ein zusätzliches Ladegerät vorgesehen. Diese Elemente sind in der Bedienungstafel 28 integriert und in der Figur nicht dargestellt. Der Aufbau der Arbeitsstation beispielsweise mit einer zusätzlichen Werkzeugschublade 31 unterhalb der Arbeitsplatte 27 sowie Schubkästen 32 zur Aufnahme der verschiedenen einzelnen Zellen ist modular, so daß die einzelnen Elemente leicht verändert und neu aufgebaut werden können.From Fig. 5, the front view is schematically shown in Fig. A and the side view of a workstation from Fig. B. It shows the spot welding device 1 on a worktop 27 and an operating panel 28 arranged behind the spot welding device. The control panel 28 contains controls, display instruments and connection devices. The knob 29 is used to set the welding time. In the work station 30 , the welding transformer, the welding controller, the battery quick tester and an additional charger are provided in the area of the control panel 28 . These elements are integrated in the control panel 28 and are not shown in the figure. The structure of the workstation, for example with an additional tool drawer 31 below the worktop 27 and drawers 32 for holding the various individual cells, is modular, so that the individual elements can be easily changed and rebuilt.

Claims

1. Spot welding device ( 1 ) with a guide device ( 2 ), a holder ( 5 ) movable on the guide device ( 2 ) by means of an actuating device ( 6 ), a welding head ( 7 ) attached to the holder ( 5 ) with at least two welding heads extending and individually telescopically mounted welding electrodes ( 8 ), which press against the part to be welded with a predetermined pressure for the welding process.

2. Spot welding device according to claim 1, characterized in that the welding electrodes ( 8 ) are arranged V-shaped to each other.

3. Spot welding device according to claim 2, characterized in that the tips ( 9 ) of the welding electrodes ( 8 ) are formed conical.

4. Spot welding device according to claim 3, characterized in that the electrode tips ( 9 ) have a chamfer ( 18 ) on one side.

5. Spot welding device according to one of the preceding claims 2 to 4, characterized in that the electrode tips ( 9 ) touch each other in the unloaded state.

6. Spot welding device according to one of the preceding claims, characterized in that the welding electrodes ( 8 ) are resiliently mounted in a guide sleeve ( 20 ).

7. Spot welding device according to claim 6, characterized in that each electrode ( 8 ) is attached to an axially extending electrode carrier ( 19 ) which is movable relative to the guide sleeve ( 20 ) and against the by means of a spring ( 21 ) Supporting the guide sleeve ( 20 ), and on which a pressure switch bolt ( 23 ), which extends radially and can be changed axially, is arranged, which, in cooperation with the spring travel ( 33 ), defines a prescribable pressure.

8. Spot welding device according to claim 6, characterized in that each electrode ( 8 ) from an interchangeable electrode tip ( 9 ) made of copper with a cylindrical ( 17 ) and a tapered ( 16 ) region and an adjoining the electrode tip ( 9 ) in the axial direction extending electrode carrier ( 19 ) consists of brass.

9. Spot welding device according to claim 8, characterized in that the electrode carrier ( 19 ) is resiliently mounted in a guide sleeve ( 20 ) made of brass.

10. Spot welding device according to claim 9, characterized in that the guide sleeve ( 20 ) in a heat-resistant plastic holder ( 22 ), preferably made of polyacetal copolymer (POM), is held.

11. Spot welding device according to claim 8, characterized in that the electrode diameter is in the range from 1.5 to 25 mm, and the length of the conical region ( 16 ) is 2 to 80 mm.

12. Spot welding device according to one of the preceding claims, characterized by a control device ( 24 ) which releases the welding current for a predetermined time at a predetermined pressure of the electrodes ( 8 ) against the workpiece.

13. Spot welding device according to claim 12, characterized characterized that the welding current 30 A to 2500 A, is preferably 1200 A.

14. Spot welding device according to one of the preceding claims, characterized by a stand ( 2 ) as a guide device and a holder ( 5 ) movable in the vertical direction by means of the actuating device ( 6 ).

15. A spot welding device according to claim 14, characterized by a welding head ( 7 ) provided with welding electrodes ( 8 ) extending downwards, said welding head ( 7 ) being attached above the welding head ( 7 ) on the holder ( 5 ) in the direction of the operator and about a horizontal axis ( 13 ) has transparent face protection ( 12 ) which can be folded up or down.

16. Spot welding device according to claim 15, characterized by a switch contact ( 14 ) on the face shield ( 12 ), so that a welding operation is only possible when the face shield is folded down.

17. Spot welding device according to one of the preceding claims 14 to 16, characterized in that above the electrodes ( 8 ) a work lamp ( 11 ) is arranged on the holder ( 5 ), which illuminates the area of the electrode tips ( 9 ).

18. Spot welding device according to one of the preceding claims, characterized by a work station ( 30 ) with a worktop ( 27 ) on which the guide device ( 2 ) can be fastened and an operating panel ( 28 ) arranged essentially perpendicular to the worktop ( 27 ) in the operating elements, Display instruments and connection devices are integrated.

19. Spot welding device according to claim 18, characterized in that the work station ( 30 ) comprises a welding unit made of welding transformer and welding control, which is preferably integrated in the control panel ( 28 ).

20. Spot welding device according to claim 18 or 19, characterized in that the work station ( 30 ) has at least one additional charger and / or a quick battery tester.

21. Spot welding device according to claim 18, characterized in that the welding time is infinitely adjustable by means of a rotary knob ( 29 ) arranged on the control panel ( 28 ).

22. Procedure for creating battery packs using a spot welder according to one of the previous claims under a single or Small series production, characterized in that the too connecting cells with respect to the desired order the technical features and design and in desired spatial arrangement with one or more correspondingly long connecting straps or the spatial Design accordingly with the individual one after the other Cells are spot welded in which the electrodes of the Spot welder to be placed on the tab and at the welding process is triggered by a specifiable contact pressure with a constant welding current for a adjustable period of time via the electrode tips and Tab flows.

23. The method according to claim 22, characterized in that the duration is set by means of a time control, the time period being 1 ms to 1 s, preferably 20 to 30 ms is.

24. The method according to claim 22, characterized in that the duration of the welding process is controlled such that a constant current is made available.

25. The method according to claim 24, characterized in that a welding current of 30 A to depending on the application 2500 A, preferably 1200 A, is used.