DE2041453C3 - Elektrische WiderstandsschweiBvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Widerstandsschweißvorrichtung zum Anschweißen einer Kugel an ein Trägermaterial mittels zweier vertikal gegeneinander bewegbarer Elektroden mit einer mechanisch betätigbaren Vorrichtung zum Zuführen der Kugel aus einem Kugelbehälter an das Trägermaterial.

Bei bekannten Schweißvorrichtungen dieser Art kann die anzuschweißende Kugel nur von einer Seite an das Trägermaterial herangeführt werden. So ist es bei einer bekannten Schweißvorrichtung (US-PS 940) nur möglich, die Kugel von unten an das Trägermaterial heranzuführen, indem das Trägermaterial gegen eine untere feststehende Elektrode herabge-•enkt wird, die durch einen Kugelbehälter von unten nach oben hindurchgeführt wird und mit einer an ihrer Spitze vorgesehenen Kugelaufnahme eine Kugel bei der nach unten erfolgenden Bewegung des Kugelbehälters aufnimmt. Diese Beschränkung auf die Heranführung der Kugel an das Trägermaterial aus nur einer Richtung ist dann nachteilig, wenn auf beiden Trägermaterialseiten Kugeln angeschweißt werden sollen, da das Trägermaterial gewendet bzw. umgedreht werden müßte. Dies ist z. B. in den Fällen nicht möglich, in denen der Schweißvorgang in einer kombinierten. Schweiß-, Stanz- und Biegevorrichtung vollzogen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schweißvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, bei der die anzuschweißenden Kugeln sowohl unter als auch über das Trägermaterial zugeführt und aufgeschweißt werden können.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß erfindungsgemaß die Vorrichtung eine Zange enthält, durch welche die Kugel in einer seitlich der Elektroden in Höhe des Trägermaterials angeordneten Bereitstellungsstation der Vorrichtung erfaßbar und zwischen die Elektroden einführbar ist. Dadurch ist man in der Zuführung der ίο Kugeln an das Trägermaterial von dem bisher dafür verwendeten Elektroden unabhängig, so daß es ohne weiters möglich ist, eine Kugel sowohl oberhalb als auch unterhalb eines Trägermaterials zuzuführen. Hierfür braucht man z. B. lediglich die Zange zu heben oder zu senken bzw. umgekehrt das Trägermaterial höher oder tiefer zuzuführen. Außerdem erhält man die Möglichkeit, die Elektroden als getrennte Einheit zu verschwenken, weil sie nunmehr unabhängig von der Kugelzuführung sind. Eine solche Maßnahme ist dann sinnvoll, wenn die beiden Elektroden aus bestimmten Gründen nicht identisch sind und dann die die Kugel anpressende Elektrode auf der einen oder der anderen Seite des Trägermaterials anzuordnen wäre, wenn dieses selbst nicht gewendet werden kann.

Zu einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kommt man, wenn die Kugel in der Bereitstellungsstation zwischen den Enden zweier vertikal zustellbarer Nadeln festlegbar ist. Zwischen den beiden einander gegenüberstehenden Nadeln, die an ihren Enden vorteilhafterweise eine konkave Fläche aufweisen, können dann Kugeln verschiedener Größen dadurch eingeklemmt werden, daß die untere Nadel gegen die federnd gehaltene obere Nadel angehoben wird.

Die Zustellung der Kugeln läßt sich dann in der Weise verwirklichen, daß sie durch Verschieben der Nadeln aus ihrer Ausgangsstellung aus einer vertikalen Bohrung der Vorrichtung in die Bereitstellungsstation bewegt werden. Dabei ist es zuiu sicheren Erfassen der Kugeln durch die Nadeln von Vorteil, wenn sich die Nadeln in der Ausgangsstellung in der Bohrung in Höhe eines Kugelzuführungskanals etwa um die Stärke einer Kugel im Abstand gegeneinander befinden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer teilweisen Schnittansicht gemäß Linie I-I der F i g. 2,

F i g. 2 eine teilweise Schnittansicht dieser Vorrichtung gemäß Linie 11-11 der F i g. 1.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung wird das Trägermaterial 8, auf das eine Kugel geschweißt werden soll, über die untere feststehende Elektrode 6 geführt. Die Kugel wird von der Kugelzuführvorrichtung 1 auf das Trägermaterial geführt, wo sie von der oberen beweglichen Elektrode 7 festgeschweißt wird. Dazu wird eine Kugel von einer Zustellvorrichtung la, die seitlich neben den Elektroden angeordnet ist, in die Höhe gebracht, in der sie sich auch beim Anschweißen auf das Trägermaterial befindet.

Eine Greifvorrichtung erfaßt die Kugel in dieser Stellung und führt sie in horizontaler Richtung auf das Trägermaterial.

Bei dieser Vorrichtung ist auch eine Anordnung möglich, bei der die obere Elektrode feststeht und Trägermaterial von unten an dieser anliegt und die Kugel von unten an das Trägermaterial durch eine untere bewegliche Elektrode angeschweißt wird. Um die Umstellung von einer An. der Anordnung der Elektroden

auf die andere zu ermöglichen, sind die Elektroden 6 und 7 über Elektrodenhalter 9 und 10 an einer um 180° schwenkbaren Brücke 5 angeordnet jnd bilden eine Schwenkeinheit 2.

Die Schwenkeinheit 2 besteht im wesentlichen aus der unteren Elektrode 6, die von einem an der Brücke 5 befestigten Elektrodenhalter 10 feststehend gehalten wird, aus der oberen Elektrode 7, die in einem an der Brücke S um eine Schwenkachse 45 mittels Nadellagern 46 schwenkbar gelagerten Elektrodenhalter 9 gehalten wird, sowie aus einer Zylinderanordnung 17, die zum Abheben der oberen Elektrode 7 dient. Auf der unteren, feststehenden Elektrode 6 liegt das Trägermaterial 8 auf, auf das eine Kugel aufgeschweißt werden soll. Bei der Zuführung der Kugel befindet sich die obere, bewegliche Elektrode 7 in ihrer abgehobenen Stellung. Dazu wird der in der Zylinderanoi Jnung vorgesehene Tandemkolben 14 durch den Drucklufteinlaß 15 mit Druckluft beaufschlagt, so daß er nach oben gedrückt wird. Mit der an dem Elektrodenhalter 9 schwenkbar gelagerten Kolbenstange 13 schwenkt der Kolben 14 durch seine nach oben erfolgende Bewegung den Elektrodenhalter 9 um dessen Schwenkachse 45 im Gegenuhrzeigersinn. Die Elektrode 7, die in dem Elektrodenhalter 9 durch Verschraubung eingeklemmt ist, wird dadurch gegen die Wirkung einer Druckfeder 11 nach oben verschoben, deren Vorspannung mittels einer Rändelschraube 12 einstellbar ist. Die Druckfeder 11 ist nur an ihrem oberen Teil geführt, während sie dicht oberhalb der Elektrode 7 frei ist. so daß sie die bei der Schwenkung des Elektrodenhalters 9 erfolgende Bewegung der Elektrode 7 nicht behindert.

Wenn sich eine festzuschweißende Kugel auf dem Trägermaterial befindet, wird die Elektrode 7 dadurch abgesenkt, daß der Tandemkolben 14 nun von oben durch den Drucklufteinlaß 16 mit Druckluft beaufschlagt und von unten von Druckluft entlastet wird, so daß er sich nach unten bewegt. Diese Bewegung wird durch die Kolbenslange 13 auf den Elektrodenhalter 9 übertragen, so daß dieser im Uhrzeigersinn schwenkt und die Elektrode 7 auf die anzuschweißende Kugel herabsinkt Hat die Elektrode 7 mit ihrer an ihrer Spitze befindlichen Kugelaufnahme die Kugel zentriert, wird die Greifvorrichtung geöffnet und zurückgezogen und über die Zuleitungen 47 und 48 die zum Schweißen erforderliche Spannung an die Elektroden 6 und 7 angelegt.

Die auf einem Träger 4, der zusammen mit der Brükke 5 auf einem Montagewinkel 3 befestigt ist, angeordnete Kugelzuführvorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einer Zustellvorrichtung zur Festlegung der Kugel in Vertikalrichtung und einer Greifvorrichtung zur Horizontalverschiebung der Kugel.

Die Zuteilvorrichtung besitzt einen oberen und unteren Zylinder 24 und 25 in denen zwei Kolben 22 und 23 durch Federn 20 und 21 nach unten gedruckt werden. Der untere Zylinder 25 besitzt eine Druckluftöffnung, 27, durch die der untere Kolben 23 von unten mit Druckluft beaufschlagt werden kann. An beide Kolben 22 und 23 sind jeweils Nadeln 18 und 19 derart befestigt, daß sie sich mit ihren Enden gegenüberstehen.

Die mit dem unteren Kolben 23 verbundene untere Nadel 19 läuft in einer ve« tikalen Bohrung 26 in einem oberhalb des Zylinders 25 befindlichen Führungsteil, der nach oben durch den freien Raum begrenzt ist, in dem sich die Greifvorrichtung horizontal bewegt. Die mit dem oberen Kolben 22 verbundene Nadel 18 läuft bei ihrer Abwärtsbewegung ebenfalls in der vertikalen Bohrung 26. In die vertikale Bohrung 26 mundet ein mit einem Kugelbehälter 28 verbundener Kugelzuführungskanal 30. Mit dem Kugelbehälter 28 ist ein Schwingmagnet 29 verbunden, der den Kugelbehälter 28 und den Kugelzuführungskanal 30 derart in Schwingungen versetzt, daß die Kugeln mit Sicherheit in die vertikale Bohrung 26 gelangen. Wenn eine Kugel aus dem Kugelbehälter 28 in die vertikale Bohrung 26 geführt werden soll, befindet sich die untere Nadel 19 mit ihrem Ende dicht unterhalb der Einmündung des Kugelzuführungskanals in die vertikale Bohrung 26, während sich die obere Nadel 18 oberhalb dieser Einmündung befindet. Die Kugel gelangt dann in den zwischen den beiden Nadelenden in der vertikalen Bohrung 26 verbleibenden freien Raum.

Der untere Kolben 23 wird nun über die Druckluftöffnung 27 von unten mit Druckluft beaufschlagt, wodurch er sich nach oben bewegt und die Kugel zwischen den Enden der beiden Nadeln 18 und 19 durch Wirkung der Feder 20 einklemmt und sie weiter gegen die Wirkung beider Federn 20 und 21 so lange nach oben bewegt, bis er das obere Ende des Zylinders 25 erreicht. Die Kugel befindet sich dann in der Höhe, in der sie auch auf dem Trägermaterial zum Anschweißen aufliegen soll.

Die Greifvorrichtung besteht aus einer Zange 31, die in Bett 44 durch einen Kolben 39 horizontal verschiebbar ist. Dieser in einem Zylinder 40 laufende Kolben 39 kann von zwei Seiten über Druckluftöffnungen 41 und 42 mit Druckluft beaufschlagt werden und ist über eine Kolbenstange 43 mit den Armen 34 der Zange 31 derart verbunden, daß er deren öffnungs- und Schließbewegungen nicht behindert. Die Zange wird durch eine zwischen ihren Armen 34 liegende Druckfeder 35 geschlossen, während sie durch einen in einem Zylinder 36 laufenden Kolben 37 durch Druckluftzufuhr über den Drucklufteinlaß 38 geöffnet werden kann.

Die Zylinder-Kolbenanordnung 36,37 ist mit den Armen der Zange verbunden und macht deren Horizontalbewegung mit.

Während die Kugel in vertikaler Richtung festgelegt wird, befindet sich die geöffnete Zange 31 in einer Stellung, in der sie die Kugel nach deren Festlegung in vertikaler Richtung mit ihren Greifbacken 32 ergreifen kann. Ist die Kugel in vertikaler Richtung festgelegt, wird der Kolben 37 entlastet, so daß die Arme 34 der Zange 31 sich um deren Schwenkachse 33 schwenken und die Zange 31 die Kugel mit ihren Greifbacken 32 ergreift.

Hat die Zange 31 die Kugel ergriffen, wird der Kolben 39 über den Drucklufteinlaß 42 mit Druckluft beaufschlagt, so daß sich die Zange in der Zeichnung nach links — in horizontaler Richtung auf das Trägermaterial zu bewegt.

Hat die Zange 31 die Kugel auf das Trägermaterial geführt, so wird die Gegenelektrode 7 in der zuvor beschriebenen Weise abgesenkt. Nach Zentrierung der Kugel auf dem Trägermaterial durch die in der Spitze e'er Elektrode 7 vorgesehene Kugelaufnahme wird der Kolben 37 mit Druckluft beaufschlagt, so daß sich die Zange 31 öffnet. Sie wird in ihre Ausgangsstellung wieder zurückgeführt, indem der Kolben 39 durch die Druckluftöffnung 42 von Druckluft entlastet und durch die Druckluftöffnung 41 mit Druckluft beaufschlagt wird.

Die Horizontalverschiebung der Zange wird durch die Nadeln 18 und 19 nicht behindert. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Zange 31 derart flache

5 ^ 6

Zangenbacken 32 aufweist, daß sie in der Bereitschafts- durch die Nadellagerung 46 der Schwenkachse 45 des stellung die Nadeln nicht berührt. Weiterhin ist es auch Elektrodenhalters 9 reibungsfrei weiter abgesenkt wermöglich, die Nadeln in einer entsprechenden Führung den kann, sind alle Teile der Vorrichtung in ihre Ausauf den Zangenbacken 32 gleiten zu lassen. gangsstellung wieder zurückbewegt, so daß ein neuer Nach erfolgter Schweißung, bei der die Elektrode 7 5 Schweißzyklus beginnen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektrische Widerstandsschweißvorrichtung zum Anschweißen einer Kugel an Trägermaterial mittels zweier vertikal gegeneinander bewegbarer Elektroden mit einer mechanisch betätigbaren Vorrichtung zum Zuführen der Kugel aus einem Kugelbehälter an das Trägermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Zange (31) enthält, durch welche die Kugel in einer seitlich der Elektroden (6, 7) in Höhe des Trägermaterials (8) angeordneten Bereitstellungsstation der Vorrichtung erfaßbar und zwischen die Elektroden einführbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel in der Bereitstellungsstation zwischen den Enden zweier vertikal zustellbarer Nadeln (18,19) festlegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel zwischen den Nadeln (18, 19) eingeklemmt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einklemmen der Kugel durch Anheben der unteren Nadel (19) gegen die federnd gehaltene obere Nadel (18) erfolgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Kugel durch Verschiebung der Nadeln (18, 19) aus ihrer Augangsstellung aus einer vertikalen Bohrung (26) der Vorrichtung in die Bereitstellungsstation zustellbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nadeln (18, 19) in der Ausgangsstellung in der Bohrung (26) in Höhe eines Kugelzuführungskanals (30) etwa um die Stärke einer Kugel im Abstand gegeneinander befinden.