DE2210352C3

DE2210352C3 - Process for butt welding thin wires to metallic workpieces by means of resistance welding

Info

Publication number: DE2210352C3
Application number: DE19722210352
Authority: DE
Inventors: Horst 7053 Rommelshausen 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: 1974-06-27
Also published as: AU474873B2; GB1419029A; AU5286973A; DE2210352B2; DE2210352A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stumpfschweißen dünner Drähte an metallische Werkstücke mittels Widerstandsschweißung, bei dem der Draht durch ein verstellbare Spannzange als der einen Elektrode und das Werkstück durch eine als Gegenelektrode ausgebildete Spannvorrichtung gehalten werden, wobei der Draht in endloser Form der Spannzange so zugeführt wird, daß er im eingespannten Zustand aus der Spannzange herausragt und zunächst das Drahtende zu einem Kopf verformt wird, darauf der Drahtkopf auf das Werkstück aufgesetzt und mit dem Werkstück verschweißt wird und anschließend der Draht durch eine Schneidvorrichtung auf das vorgesehene Maß zugeschnitten wird.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 an adjustable collet as the one Electrode and the workpiece held by a clamping device designed as a counter electrode the wire is fed in endless form to the collet so that it is clamped in State protrudes from the collet and first the wire end is deformed into a head, then the wire head is placed on the workpiece and welded to the workpiece and then the wire is cut to the intended size by a cutting device.

Eine nach dem vorbeschriebenen Verfahren arbeitende, zum Anschweißen von elektrischen Anschlußdrähten an Bauelemente dienende Maschine ist durch die deutsche Ausiegeschrift 1 615 519 bekannt. Das Verformen des Drahtendes zu einem Kopf erfolgt durch Kaltstauchen mittels einer Kopfformvorrichtung, die aus einer Drahtklemmvorrichtung und einem Stauchwerkzeug besteht. Der technische Aufwand und die Steuerung dieser Vorrichtung ist recht umfangreich.A working according to the method described above, for welding electrical connecting wires Machine used on components is known from German Ausiegeschrift 1 615 519. The wire end is shaped into a head by cold heading using a head shaping device, which consists of a wire clamping device and an upsetting tool. The technical effort and the control of this device is quite extensive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei diesem Verfahren das Anformen des Drahtkopfes auf einfache Weise zu bewerkstelligenThe invention is therefore based on the object of forming the wire head in this method easy to do

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das freie Drahtende im eingespannten Zustand um etwa den Drahtdurchmesser aus der Spannzange herausragt, daß darauf zunächst das Drahtende federnd auf eine Hilfselektrode aufgesetzt wird und dadurch ein Stromimpuls ausgelöst wird, der so bemessen ist, daß sich das Drahtende unter dem Federdruck zu einem Drahtkopf verformt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die ohnehin vorhandene Einrichtung zur Widerstandsschweißung zur Bildung des Drahtkopfes verwendet wird, wodurch auf die bisher erforderliche Kopfformvorrichtung und derenThis object is achieved according to the invention in that the free wire end protrudes in the clamped state by about the wire diameter from the collet, that the wire end is first placed resiliently on an auxiliary electrode and a current pulse is triggered, which is dimensioned so that the wire end deformed into a wire head under the spring pressure.
The advantages achieved by the invention consist in particular in the fact that the device for resistance welding which is already present is used to form the wire head, which leads to the previously required head shaping device and its

ίο Steuerung verzichtet werden kann.ίο control can be dispensed with.

An Hand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 bis7 die einzelnen Phasen eines SchweißThe invention is explained in more detail below in conjunction with the drawings using an exemplary embodiment. Show it
Fig. 1 to 7 the individual phases of a sweat

Vorganges bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung,Process when using the method according to the invention,

Fig. 8 die besondere Ausbildung einer Hilfselektrode, wie sie beim Schweißvorgang gemäß Fig.] bis 7 Verwendung finden kann.8 shows the special design of an auxiliary electrode as it is used in the welding process according to FIG. up to 7 can be used.

ίο Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Schweii',-vorrichtung besteht aus einer vertikal verstellbaren Zangp.nhülse 1, die zur Aufnahme und Halterung eines endlosen Drahtes 3 mit einer Spannzange 2 versehen ist. Unterhalb dieser vertikal verstellbaren Ein-ίο The welding device shown schematically in Fig. 1 consists of a vertically adjustable Zangp.nhülse 1, which is used for receiving and holding of an endless wire 3 is provided with a collet 2. Below this vertically adjustable inlet

ϊ5 heit ist eine Hilfselektrode 4 angeordnet, die in nichi dargestellter Weise, z.B. durch seitliches Verschicben gegen eine zur Aufnahme eines Werkstückes 5 ausgebildete Spannvorrichtung 6 (F i g. 4) ausgewechselt werden kann. Die Spannzange 2 bildet die eine Elektrode und die Spannvorrichtung 5 die andere Elektrode der nach dem Widerstandschweißverfal.-ren arbeitenden Schweißvorrichtung, die ζ. Β nach dem Phasenanschnittprinzip arbeitet. Der Draht 3 ragt annähernd um den Durchmesser rf aus der Spannzange 2 heraus.ϊ5 means an auxiliary electrode 4 is arranged, which in nichi in the manner shown, e.g. by sliding it sideways against a for receiving a workpiece 5 trained clamping device 6 (F i g. 4) can be exchanged. The collet 2 forms one Electrode and the jig 5, the other electrode after the resistance welding process working welding device, the ζ. Β works according to the phase control principle. The wire 3 protrudes from the collet 2 by approximately the diameter rf.

Ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Position wird zur Vorbereitung des eigentlichen Schweißvorganges die vertikal verschiebbare Einheit Zangenhülse/Spannzange 1/2 in Pfeilrichtung/1 nach untenStarting from the position shown in Fig. 1, preparation of the actual welding process the vertically movable unit collet sleeve / collet 1/2 in the direction of the arrow / 1 downwards

bewegt, bis das Drahtende 3 a auf der Hilfselektrode 4 aufsitzt (Fig.2). Dabei wirkt in Richtung des Pfeiles A je nach Drahtstärke ein Federdruck bis zu einigen Kilogramm. Mit dem Aufsetzen des Drahtendes 3 a auf der Hilfselektrode 4 wird ein erster Impuls ausgelöst, welcher beispielsweise 45 ⁰O einer Halbwelle der Schweißstromperiode beträgt. Durch diesen Impuls wird das Drahtende 3 a so stark erhitzt, daß es sich untei dem Federdruck P zu einem flachen Kopf 3 b verformt, wie F i g. 3 zeigt. Der Impuls ist jeweils so bemessen, daß zwar die Verformung des Drahtendes 3 a stattfindet, aber keine Schweißverbindung mit der Hilfselektrode 4 erfolgt.moved until the wire end 3 a rests on the auxiliary electrode 4 (Fig.2). A spring pressure of up to a few kilograms acts in the direction of arrow A, depending on the wire thickness. When the wire end 3a is placed on the auxiliary electrode 4, a first pulse is triggered which, for example, ^{amounts to 45 0} O of a half-wave of the welding current period. This pulse heats the wire end 3 a so much that it is deformed under the spring pressure P to form a flat head 3 b , as shown in FIG. 3 shows. The pulse is dimensioned so that, although the wire end 3 a is deformed, there is no welded connection to the auxiliary electrode 4.

Anschließend wird die vertikal verschiebbare Einheit Zangenhülse/Spannzange 1/2 in nicht dargestellter Weise leicht angehoben, so daß sich der zuvor gebildete Drahtkopf 3 ft von der Hilfselektrode 4 löst. Danach wird durch seitliches Verschieben die Hilfselektrode 4 gegen die das Werkstücks tragende Spannvorrichtung 6 nach bekanntem Vorbild ausgewechselt. The vertically displaceable unit collet sleeve / collet 1/2 is then not shown Way raised slightly so that the previously formed wire head detaches 3 ft from the auxiliary electrode 4. Then the auxiliary electrode 4 is pushed against the one carrying the workpiece by moving it sideways Clamping device 6 replaced according to a known model.

Mit dem nachfolgenden Absenken der Einheit Zangenhülse/Spannzange 1/2 wird mit dem Aufsetzen des Drahtkopfes 3 b auf das Werkstück 5 ein zweiter, annähernd doppelt so langer Impuls auf die Schweiß vorrichtung gegeben. An der Übergangsstelle zwischen dem Drahtkopf 3 b und dem Werkstück 5 verflüssigen sich dabei die Materialien beider Körper und bilden gemäß F i g. 4 eine Schweißlinse 5 b, überWith the subsequent lowering of the collet sleeve / collet 1/2 unit, a second, approximately twice as long pulse is given to the welding device when the wire head 3 b is placed on the workpiece 5. At the crossing point between the wire head 3 b and the workpiece 5 thereby liquefy the materials of both the body and form in accordance with F i g. 4 a nugget 5 b, over

welche der Drahtkopf 3 b und das Werkstück 5 nach dem Erstarren fest miteinander verbunden sind.which the wire head 3 b and the workpiece 5 are firmly connected to one another after solidification.

Danach erfolgt gemäß F i g 5 das Lösen der Spannzange 2, so daß der Draht 3 freigegeben ist. Die Einheit Zangenhülse/Spannzarge 1/2 wird in Pfeilrichtung B in die Ausgangslage zurückgeführt und die Spannzange 2 gemäß Fi g. 6 wieder geschlossen. In dieser Lage entspricht das Drahlstück zwischen dem Werkstück 5 und der Spannzange 2 der vorbestimmten Länge des angeschweißten Drahtstiftes 3 c plus der Länge des Drahtendes 3 a, um die der Draht 3 zu Beginn eines jeden Schweißzyklus aus der Spannzange 2 herausragt. In Höhe der Drahtstiftlänge ist eine Schneidvorrichtung 7 angeordnet, die den angeschweißten Stift 3 c vom übrigen Draht 3 trennt. Danach kann nach Öffnen der Spannvorrichtung 6 das Werkstück 5 mit angeschweißtem Drahtstift 3 c entnommen werden. Da der Trennschnitt so erfolgt, daß die Länge des vorstehenden Drahtendes 3a gemäß Fig.7 angenähert dem Drahtdurchmes- ao serd entspricht, ist die Schweißvorrichtung nach einer Neubestückung der Spannvorrichtung 6 unmittelbar zur nächsten Schweißung bereit.Then, as shown in FIG. 5, the collet 2 is released so that the wire 3 is released. The collet sleeve / collet 1/2 unit is returned to the starting position in the direction of arrow B and the collet 2 according to Fi g. 6 closed again. In this position, the piece of wire between the workpiece 5 and the collet 2 corresponds to the predetermined length of the welded wire pin 3 c plus the length of the wire end 3 a by which the wire 3 protrudes from the collet 2 at the beginning of each welding cycle. A cutting device 7 is arranged at the height of the wire pin length and separates the welded pin 3 c 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. Since the separating cut is made in such a way that the length of the protruding wire end 3a according to FIG. 7 corresponds approximately to the wire diameter, the welding device is immediately ready for the next welding after the clamping device 6 has been replaced.

Wenn eine bestimmte Form des Drahtkopfes 3 b erforderlich ist, kann die Hilfselektrode 4 gemäß F i g. 8 als eine Art Gesenk ausgebildet sein, indem die Hilfselektrode 4 mit einer entsprechenden Ausnehmung 4 α versehen ist. In Verbindung mit dem zu F i g. 3 beschriebenen Vorgang nimmt das Drahtende 3 a in diesem Fall die durch die Ausnehmung 4 a vorgegebene Form an.If a certain shape of the wire head 3 b is required, the auxiliary electrode 4 according to FIG. 8 can be designed as a type of die in that the auxiliary electrode 4 is provided with a corresponding recess 4 α . In connection with the to F i g. 3, the wire end 3 a assumes the shape predetermined by the recess 4 a in this case.

Auf die Hilfselektrode 4 kann verzichtet werden, wenn keine bestimmte Form des Drahtkopfes 3 ft verlangt wird. In diesem Fall tritt die Spannvorrichtung 6 mit dem Werkstück 5 von Anfang an die Stelle der Hilfselektrode4. Entsprechend dem zu Fig.3 beschriebenen Vorgang wird über den ersten Impuls das auf dem Werkstück 5 unter Federdruck P aufsitzende Drahtende 3 α zu einem flachen Kopf 3 b verformt, ohne daß dieser mit dem Werkstück 5 eine Schweißverbindung eingeht. Erst nach einer Pause, die ein Mehrfaches der Schweißimpulsdauer beträgt und zur Abkühlung dient, wird der zweite Impuls ausgelöst, der in vorbeschriebener Weise die Schweißverbindung zwischen dem Drahtkopf 3 b und dem Werkstück 5 bewirktThe auxiliary electrode 4 can be dispensed with if no specific shape of the wire head 3 ft is required. In this case, the clamping device 6 with the workpiece 5 takes the place of the auxiliary electrode 4 from the start. Corresponding to the process described in relation to FIG. 3, the wire end 3 α seated on the workpiece 5 under spring pressure P is deformed into a flat head 3 b via the first pulse without it entering 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 effects the welded connection between the wire head 3 b and the workpiece 5 in the manner described above

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for butt welding thin wires to metallic workpieces by means of resistance welding, in which the wire is held by an adjustable collet as the one electrode and the workpiece is held by a clamping device designed as a counter electrode, the wire being fed in endless form to the collet in such a way that it protrudes in the clamped state from the collet and first the wire end is deformed into a head, then the wire head is placed on the workpiece and welded to the workpiece and then the wire is cut to the intended size by a cutting device, characterized in that the Free wire end (3 a) in the clamped state protrudes from the collet (2) by about the wire diameter (d), so that the wire end is first placed resiliently on an auxiliary electrode (4) and a current pulse is triggered that is dimensioned so that the wire end to one under the spring pressure m wire head (3 b) deformed.

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

3. The method according to claim 1, characterized in that in place of the auxiliary electrode (4) the workpiece (S) occurs.