DE2210352A1

DE2210352A1 - PROCESS FOR BUTT WELDING THIN WIRE TO METALLIC WORKPIECES

Info

Publication number: DE2210352A1
Application number: DE19722210352
Authority: DE
Inventors: Horst Zimmermann
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1972-03-03
Filing date: 1972-03-03
Publication date: 1973-09-13
Also published as: AU474873B2; GB1419029A; DE2210352C3; AU5286973A; DE2210352B2

Description

Standard Elektrik Lorenz AG, 971Standard Elektrik Lorenz AG, 971

Stuttgart ^¹- ^ι Stuttgart ^ ¹ - ^ι

H.Zimmermann 2H. Zimmermann 2

Verfahren zum Stumpfschweißen dünner Drähte an metallische WerkstückeProcess for butt welding thin wires to metallic workpieces

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stumpfschweißen dünner Drähte an metallische Werkstücke mittels Widerstandschweißung, bei dem der Draht durch eine vertikal verstellbare Spannzange als die eine Elektrode und das Werkstück durch eine als Gegenelektrode ausgebildete Spannvorrichtung gehalten werden.The invention relates to a method for butt welding thin wires to metallic workpieces by means of resistance welding, in which the wire is held by a vertically adjustable collet as the one electrode and the workpiece be held by a clamping device designed as a counter electrode.

Ähnliche Verfahren zum Stumpfschweißen von Drähten sind bekannt. So zeigt z.B. die deutsche Offenlegungsschrift 1 515 271 eine Ausführung, bei der in Verbindung mit der sogenannten Pcrkussionsschweißung Anschlußdrähtc stumpf mit Metallkappen verschweißt werden.Similar methods for butt welding wires are known. For example, the German Offenlegungsschrift 1 515 271 shows an embodiment in which in connection with the so-called precussion welding connection wires butt be welded with metal caps.

Das Perkussionsschweißverfahren bedingt, daß das Ende des zu verschwelSenden Drahtes als Zündelektrode ausgebildet ist. Bei der genannten Ausführung-erfolgt dieses durch ein Zuspitzen des jeweiligen Drahtendes. Eine Maßnahme, die eine besondere Vorbehandlung der Anschlußdrähte bedingt. Außerdem beschränkt sich die Verschweißung nur auf die Querschnittsfläche des Drahtes. Je kleiner diese ist, um 30 größer ist die Gefahr einer nicht ausreichenden Verschweißung. The percussion welding process requires that the end of the wire to be welded is designed as an ignition electrode is. In the case of the mentioned version, this is done by a Sharpening of the respective wire end. A measure that requires a special pretreatment of the connecting wires. In addition, the welding is limited to that only Cross-sectional area of the wire. The smaller this is, the greater the risk of insufficient welding.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Stumpfschweißen von dünnen Drähten zu schaffen, welches bei großer Wirtschaftlichkeit eine gleichbleibende Qualität der Schweißstellen gewährleistet. The invention is therefore based on the object of creating a method for butt welding thin wires which ensures a constant quality of the welds with great economic efficiency.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Draht in endloser Form der Spannzange so zugeführt wird, daß er im eingespannten Zustand um etwa den Drahtdurehmes-This object is achieved according to the invention in that the wire is fed to the collet chuck in endless form in such a way that that in the clamped state it is about the wire length

25.2.1972 ./.February 25, 1972 ./.

viiy/s ch 309837/0816viiy / s ch 309837/0816

K.Zirunermann 2 - 2 -K.Zirunermann 2 - 2 -

3er aus der Spannzange herausragt, daß darauf zunächst das Drahtende federnd auf eine Hilfselektrode aufgesetzt wird und dadurch ein erster Stromimpuls ausgelöst wird, der so bemessen ist, daß sich da3 freie Drahtende unter dem Fcdcrdruck zu einem Drahtkopf verformt, daß darauf der Drahtkopf auf da3 Werkstück aufgesetzt wird und ein zweiter, stärker bemessener Impuls erzeugt wird, durch den der Drahtkopf mit dem Werkstück verschweißt wird und daß anschließend der· Draht durch eine Schneidvorrichtung auf das vorgesehene Maß zugeschnitten wird.3 protrudes from the collet, so that the Wire end is placed resiliently on an auxiliary electrode and thereby a first current pulse is triggered, which so is dimensioned so that the free end of the wire is under the pressure of the wire deformed to a wire head, that on it the wire head is placed on the workpiece and a second, more powerful impulse is generated through which the Wire head is welded to the workpiece and then the wire is cut through a cutting device on the provided dimension is cut.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß einerseits durch die Verarbeitung des Drahtes in endloser Forn eine wirtschaftliche Fertigung möglich ist und andererseits durch den vor der Vcrschwcißung angedrückten Xopf die Voraussetzung für eine VcrschweiRung gleichbleibender Güte gegeben ist.The advantages achieved with the invention exist in particular in that on the one hand, by processing the wire in an endless form, economical production is possible and on the other hand by the one pressed before the sealing Xopf is the prerequisite for welding constant goodness is given.

Anhand eines Ausführungsbcispiels wird die Erfindung in Verbindung nit den Zeichnungen nachfolgend näher crlüutcrt. Es zeigen:The invention is illustrated in FIG Connection with the drawings is explained in more detail below. Show it:

Figuren 1 bis 7 die einzelnen Phasen eines SchweiAvorgangc3 bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung.FIGS. 1 to 7 show the individual phases of a welding process 3 when using the method according to the invention.

Figur 6 die besondere Ausbildung einer Hilfselektrode, wie sie beim Schweißvorgang gemäß Figuren 1 bis 7 Verwendung finden kann.Figure 6 shows the special design of an auxiliary electrode, as it is in the welding process according to Figures 1 to 7 can be used.

Die in Figur 1 scheraatisch dargestellte Schweißvorrichtung fccsteht aus einer vertikal verstellbaren Zangenhülse 1, die zur Aufnahme und Halterung eines endlosen Drahtes 3 nit einer Spannzange 2 versehen iet. Unterhalb dieser vertikal verstellbaren Einheit ist eine Hilfselektrode Ί angeordnet, die in nicht dargestellter Weise, z.B. durch zeitliches Verschieben £c£cn eine zur Aufnahme cinee Verkstükkcs 5 ausgebildete Spannvorrichtung 6 (Figur 4) aus^cwech-The welding device shown in a schematic manner in FIG fcc consists of a vertically adjustable pliers sleeve 1, which is used to receive and hold an endless wire 3 provided with a collet 2. Below this vertically adjustable unit is an auxiliary electrode Ί arranged in a manner not shown, e.g. by time Move £ c £ cn a to accommodate cinee Verkstükkcs 5 trained clamping device 6 (Figure 4) from ^ cchange-

./. 309837/0616./. 309837/0616

K.Zinur.crnann 2 - 3 "K.Zinur.crnann 2 - 3 "

seit werden kann. Die Spannzange 2 bildet die cine Elektrode und die Spannvorrichtung 5 'lie andere Elektrode der nach der» Viiderstandschwcißvcrfahren arbeitenden Schweißvorrichtung, die z.B. nach den Phasenanschnittprinzip arbeitet. Der Draht 3 ragt annähernd um den Durchmesser d au3 der Spannsangc 2 heraus.since can be. The collet 2 forms the cine electrode and the jig 5 'lies in the other electrode of FIG the welding device operating with resistance welding processes, which e.g. works according to the phase control principle. The wire 3 protrudes approximately by the diameter d au3 Spannsangc 2 out.

Ausgehen! von der in Fi^ur 1 dargestellten Position wird zur Vorbereitung des eigentlichen Scnweißvorganges die vertikal verschiebbare Einheit Zan^onhülse/Spannzange 1/2 in Pfeilrichtuns A nach unten bewegt, bis das Drahtende 3a auf der Hilfselektrode 4 aufsitzt (Figur 2). Dabei wirkt in Richtung des Pfeiles A je nach Drahtstärke ein Federdraht bis su einigen Kilogramm. Mit :1cm Aufsetzen des Drahtendes 3a auf der Hilfselektrode ^ wird ein erster Impuls ausgelöst, welcher beispielsweise 45? einer Halbwelle der ScIr.iciSstronpcriodc betragt. Durch diesen Impuls wird das Drahtende 3a 3o stark erhitzt, daß es sich unter dom Feücrdruck ? zu einem flachen Kopf 3b vorfornit, wie Figur 3 zeigt. Der Inpuls ist jeweils so bemessen, daß swar die Verformung des Drahtendes 3a stattfindet, aber keine Schweißverbindung mit der Hilfselektrode 4 erfolgt.Go out! From the position shown in FIG. 1, in preparation for the actual welding process, the vertically displaceable unit zan ^ on sleeve / collet 1/2 is moved downward in the direction of the arrow A until the wire end 3a rests on the auxiliary electrode 4 (FIG. 2). A spring wire of up to a few kilograms acts in the direction of arrow A, depending on the wire thickness. With: 1 cm placing the wire end 3a on the auxiliary electrode ^ a first impulse is triggered, which for example 45? a half-wave of the ScIr.iciSstronpcriodc amounts. This impulse heats the end of the wire 3a 3o so much that it is under fire pressure? Vorfornit to a flat head 3b, as Figure 3 shows. The pulse is dimensioned in each case such that the deformation of the wire end 3a takes place, but no welded connection with the auxiliary electrode 4 takes place.

Anschließend wird die vertikal verschiebbare Zinhcit Zärigenhülsc/Spannsange 1/2 in nicht dargestellter Weise leicht anöchcbcn, so IaS sich der suvor gebildete Drahtkopf 3b von der Hilfselektrode ¹I löst. Danach wird durch seitliches Verschieben die Hilfselektrode 4 gegen die das Werkstück 5 tragende Spannvorrichtung 6 nach bekanntem Vorbild ausgewechselt. Subsequently, the vertically displaceable Zinhcit Zärigenhülsc / Span Sange 1/2 is easily anöchcbcn in a manner not shown, so IaS the wire head 3b suvor formed disengages from the auxiliary electrode ¹ I. Then the auxiliary electrode 4 is exchanged for the clamping device 6 carrying the workpiece 5 according to a known model by shifting it sideways.

Mit den nachfolgenden Absenken der Einheit Zangenhtll3e/ Spannzange 1/2 wird mit den Aufsetzen des Drahtkopfce 3b auf das Werkstück 5 ein zweiter, annähernd doppelt so langer Impuls auf die Schwei^vorrichtung: gegeben. An der Übergangsstelle zwischen :1cm Drahtkopf 3b und den Werkstück 5 verflüssigen sich dabei dia Materialien beider Körper undWith the subsequent lowering of the collet sleeve / collet 1/2 unit, a second , approximately twice as long impulse is given to the welding device when the wire head 3b is placed on the workpiece 5. At the transition point between: 1cm wire head 3b and the workpiece 5, the materials of both bodies and liquefy

309837/0616 ■ .309837/0616 ■.

II.ZinTicrnann 2 - ^ - ' 221 OIS'?II.ZinTicrnann 2 - ^ - '221 OIS'?

bilden gcm.iß Figur ¹I eine Schweißlinse 5b, über welche der Drahtkopf 3b und das Werkstück 5 nach dem Erstarren fest miteinander verbunden sind.form gcm.iß FIG. ¹ I a weld nugget 5b, via which the wire head 3b and the workpiece 5 are firmly connected to one another after solidification.

Danach erfolgt pcmäß Figur 5 das Lösen der Spannzange 2, so daß der Draht 3 freigegeben ist. Die Einheit Zangenhülse/ Spannzange 1/2 wird in Pfeilrichtung B in die Ausgangslagc zurückgeführt und die Spannzange 2 genäß Figur 6 wieder go- , schlossen. In dieser Lace entspricht das Drahtstück zwischen dem Werkstück 5 und der Spannzange 2 der vorbestimmten Länge des angeschweißten Drahtstiftes 3c plu3 der Länge des Drahtendes 3a, um die der Draht 3 zu Beginn cinc3 jeden Schweißzyklus aus der Spannzange 2 hcrausragt. In Höhe der Drahtstift lunge ist eine Schneidvorrichtung 7 angeordnet, die den angeschweißten Stift 3c vom übrigen Draht 3 trennt. Danach kann nach öffnen der Spannvorrichtung 6 das Werkstück 5 mit angeschweißtem Drahtstift 3c entnommen werden. Da der Trennschnitt so erfolgt, daß die Länge des vorstehenden Drahtendes 3a ge näß Figur 7 angenähert dem Drahtdurchr.eescr d entspricht, ist die Schleifvorrichtung nach einer Neubestückung der Spannvorrichtung 6 unmittelbar zur nächsten Schweißung bereit.Then, according to FIG. 5, the collet 2 is released, so that the wire 3 is released. The plier sleeve unit / Collet 1/2 is in the direction of arrow B in the initial position returned and the collet 2 according to Figure 6 go again, closed. In this lace the piece of wire corresponds between the workpiece 5 and the collet 2 of the predetermined length of the welded wire pin 3c plu3 the length of the wire end 3a by which the wire 3 cinc3 at the beginning of each welding cycle protrudes from the collet 2 h. At the level of the wire pin lung a cutting device 7 is arranged, which the welded pin 3c separates from the rest of the wire 3. Thereafter After opening the clamping device 6, the workpiece 5 with the welded-on wire pin 3c can be removed. Because the separating cut takes place in such a way that the length of the protruding wire end 3a corresponds approximately to the wire diameter eescr d according to FIG. 7, the grinding device is immediately ready for the next weld after the clamping device 6 has been replaced ready.

Wenn eine bestimmte Form des Drahtkopfes 3t» erforderlich ist, kann die Hilfselektrode *J gemäß Figur 8 als eine Art Gesenk ausgebildet sein, indem die hilfselektrode Ί mit einer entsprechenden Ausnehmung ¹Ja versehen ist. In Verbindung ifiit dem zu Figur 3 beschriebenen Vorgang ninunt das Drahtende 3a in diesem Fall die durch die Ausnehmung ¹Ia vorgegebene Form an.If a certain shape of the wire head 3t »is required, the auxiliary electrode * J according to FIG. 8 can be designed as a type of die in that the auxiliary electrode Ί is provided with a corresponding recess ¹ Ja. In connection to the process described in FIG 3 ifiit ninunt the wire end 3a in this case predetermined by the recess ¹ Ia shape.

Auf die Hilfselektrode M kann verzichtet werden, wenn keine bestimmte Form des Drahtkopfes 3b verlangt wird. In diesem Fall tritt die Spannvorrichtung 6 mit dem Werkstück 5 von Anfang an die Stelle der Hilfselektrode 4. Entsprechend dem zu Figur 3 beschriebenen Vorgang wird über den ersten Impuls das auf den Werkstück 5 unter Federdruck P aufsit-The auxiliary electrode M can be dispensed with if none certain shape of the wire head 3b is required. In this case, the clamping device 6 steps away with the workpiece 5 Start at the place of the auxiliary electrode 4. Correspondingly the process described for Figure 3 is over the first Impulse that hits the workpiece 5 under spring pressure P

309837/0616309837/0616

H. Zimmermann 2 - 5 - oo-irtt roH. Zimmermann 2 - 5 - oo-irtt ro

ZZ I U O D ZZZ I U O D Z

zcndc Drahtende 3a zu einem flachen Kopf 3b vcrforrnt, ohne
daß dieser mit dem Werkstück 5 eine Schweißverbindung eingeht. Erst nach einer Pause, die ein Mehrfaches der Schweißimpulsdaucr beträgt und zur Abkühlung dient, wird der zweite Impuls ausgelöst, der in vorbC3Chricbencr Weise die Schweißverbindung zwischen dem Drahtkopf 3b und dem Werkstück 5 bewirkt. zcndc wire end 3a shaped to a flat head 3b, without
that this enters into a welded connection with the workpiece 5. Only after a pause, which is a multiple of the welding pulse duration and is used for cooling, is the second pulse triggered, which causes the welded connection between the wire head 3b and the workpiece 5 in the previous manner.

3 Patentansprüche
2 Blatt Zeichnungen3 claims
2 sheets of drawings

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Claims

H. Zimmermann 2 6 _ _

1. Process for butt welding thin wires to metallic workpieces by means of resistance welding, in which the wire through a vertically adjustable collet al3 the one electrode and the workpiece through one as Counter electrode designed clamping device are held, characterized in that the wire (3) in endless shape of the collet (2) is fed so that it is clamped by about the wire diameter mc3-scr (d) protrudes from the collet (2) so that the wire end (3a) first resiliently rests on an auxiliary electrode (4) is placed and thereby a first current pulse is triggered, which is dimensioned so that the free end of the wire (3a) is deformed under the pressure of the pedal to form a wire head (3b) that the wire head rests on the workpiece (5) is placed and a second, strong possessed impulse is generated by which the .Wire head (3b): is welded to the workpiece (5) and that then the wire (3) is cut to the dimensions provided by a cutting device (6) will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the auxiliary electrode (4) has a recess (^ a) in the form of the desired wire head (3b).

3. The method according to claim 1, dadurch_ ^ ekc_nnzei_c_hnet that the workpiece (5) takes the place of the auxiliary electrode (4).

February 25, 1972
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