DE2303198C3 - Vorrichtung zum automatischen,, gleichzeitigen und kontinuierlichen Schweißen von mehreren Kraftfahrzeugrädern oder dergleichen Werkstucken - Google Patents

Description

diesem Zweck an einem Ende einen in radialer Richtung von einem Keil gehaltenen schwenkbaren Arm besitzt, daß der Keil entkuppelbar ist, um die Richtung der Reihe der drehbaren Snannvorrichtungen durch Vorschub einer von einem pneumatischen Zylinder angetriebenen Gabel zu ändern, daß der Keil mit einem Arm zusammenwirkt der um eine am Trommellager befestigten Welle schwenkbar und von einem pneumatischen Zylinder mit regelbarem Hub antreibbar ist. welche Welle dann mit der Neigungswelle der Drehbaren Spannvorrichtung fluchtet, wenn die Reihe in den Bereich der Schweißköpfe gelangt, daß die beiden Wellen miteinander durch eine Gabel verbindbar sind, die einen auf den schwenkbaren Arm der drehbaren Spannvorrichtung angeordneten Bolzen umfaßt, daß die Spannvorrichtungen über eine gemeinsame Welle von einem Antriebsmechanismus angetrieben sind, daß zwei Reihen mit einer Anzahl von Schweißköpfen vorgesehen sind, welche Anzahl gleich derjenigen der in Reihen angeordneten Werkstücke ist. daß die eine Reihe der Schweißköpfe für die Innen- und die zweite für die Außennaht vorgesehen is.t und daß die Werkstücke von der Schweißstellung für die Innennaht /u der für die Außennaht durch Drehung der Trommel um einen bestimmten Teilungswinkel bringbar ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es mog lieh, eine gleichzeitige Schweißung in Badstellung von mehreren Werkstücken vorzunehmen. Dabei wird eine erhöhte Arbeitsleistung auf geringeren Arbeitsflächen erreicht. Ferner ist es möglich, diese Vielzahl von Werkstücken von einer einzigen Antriebsquelle antreiben zu lassen, was bedeutet, daß dadurch eine Vereinfachung des Aufbaus entsteht. Dies gilt auch für die Anordnung der Schweißnähte. Es ist ferner möglich, die Werkstücke sowohl innen als auch außen ohne limspannen zu schweißen, so daß Arbeitsgänge bezüglich Entladung, Förderung und Beschickung zwischen diesen beiden Schweißvorgängen unnötig sind. Die erfin dungsgemäße Vorrichtung gestattet ferner die Entladung bzw. das Ausstoßen der Werkstücke durch freien Fall auf ein Förderband. Es wird ferner der Energieaufwand vermindert, da das Drehen der Trommel teilweise unter dem Antrieb des Eigengewii hts der Werkstükke erfolgt. Schließlich wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Frage der Beförderung der Werkstükke innerhalb der beiden Schweißvorgänge sowie die der Beschickung und Entladung der Werkstücke gelöst. Schließlich ist mit ihr die Mechanisierung und Automatisierung der Beschickung der Werkstücke sowie die Einführung in Transferstraßen erleichtert.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind auf dem den Schweißköpfen gegenüberliegenden Seitenteil der Trommel symmetrische Reihen mit weiteren Schweißköpfen angeodnet. Dabei ist die Trommel in beide Drehrichtungen drehbar. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß man auch dann weiterarbeiten kann, wenn an den einen Schweißköpfen Instandsetzungsarbeiten durchgeführt oder die Schweißdrähte ausgewechselt werden müssen. Dadurch wird die für notwendige Arbeiten im allgemeinen t>o nötige Stillstandszeit drastisch herabgesetzt.

Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. Es 2:eigt

F i g. 1 Längsschnitt durch das Schweißgerät mit, F i g. 2 Stirnansicht des Schweißgeräts nach F i g. 1, F i g. 3 Vorrichtung zur Korrektur des Schweißbades, F i g. 4 Beschickung von Hand eines Schweißgeräts mit Schweißköpfen nur auf einer Seite.

F i g. 5 mechanisierte Beschickung im oberen Teil der Trommel,

Fig.6 Reihe von Vorrichtungen zum Aufspannen und Drehen der Werkstücke

Die erfindungsgemäße Ausbildung eines komplexen Schweißgeräts zum gleichzeitigen Schweißen von mehreren Rädern von Kraftfahrzeugen weist eine Trommel A von sechseckiger Form 1 auf. welche in waagerechter Lage durch zwei Zapfen 2 gehalten und in je einem Lager 3 gelagert ist

Das Drehen der Trommel erfolgt durch ein nicht dargestelltes Vorschubgetriebe, bestehend aus einem Kurbelantrieb, welcher in den Totpunkten eine progressive Beschleunigung bzw. Verlangsamung der Trägheitsmassen ermöglicht Der Kurbelantrieb wird von einem Druckluftgetriebe angetrieben und besitzt eine hydraulische Bremse. Eine Kolbenstange 8 des Aniriebs-Bremsgetriebes endet in einer Zahnstange, die ein auf dem Kurbelzapfen angeordnetes Zahnrad betätigt. Eine Pleuelstange 12 betätigt eine an der Trommel 1 befestigte Indexscheibe, die mit einem Winkel von 60° gedreht wird. Nach erfolgter Drehbewegung wird die Scheibe mittels einer, mit Druckluft gesteuerten nicht dargestellten Verriegelungsvorrichtung in Stel lung blockiert. Die Rückkehr des Endes der Pleuelstange 12 in die Ausgangsstellung erfolgt durch Zurückziehung des Endes der Pleuelstange 12 aus der Nut der Indexscheibe durch die Betätigung eines durch Druckluft gesteuerten Zylinders 13, der auf einem um den Trommelzapfen 2 schwenkbar angeordneten Arm befestigt ist. Das Zurückhalten des Endes der Pleuelstange in der Nut während des aktiven Hubes, ist durch eine Sektorscheibe sichergestellt.

Diese Vorschubsystem dient zur Sicherstellung der Umdrehung der Trommel, auf die Weise, daß eine Seite derselben in sechs bestimmte Stellungen gelangt, von der oberen, senkrechten Stellung ausgehend, d. h. 0. 60. 120. 180" der Senkrechten gegenüber.

Längs der sechs Trommeloberflächen 1 ist je eine Reihe von Aufspann-Drehvorrichtungen D für die Werkstücke 17 angeordnet.

Die Anzahl der Aufspann-Dreh vorrichtungen 16 jeder Reihe richtet sich nach der Anzahl der gleichzeitig außen und innen zu schweißenden Räder 17. Gemäß der Zeichnung handelt es sich um vier Räder.

Die Aufspann-Drehvorrichtungen 16 auf der einen Reihe sind auf eine gemeinsame Welle 18 angeordnet, durch welche die Neigung derselben erfolgen kann, um eine Korrektur der Schweißbadstellung zu ermöglichen. Parallel zu dieser Welle ist eine gemeinsame, mit einer einzigen Antriebsquelle 20 verbundene Antriebswelle 19 für alle Aufspann-Drehvorrichtungen 16 angeordnet. Die Drehung erfolgt mittels je einer Nockenscheibe 21, eine für die Innenschweißung und eine zweite für die Außenschweißung.

Das Aufspannen der Werkstücke 17 erfolgt mechanisch in der Mittenbohrung des Werkstücks, durch ein von einer Feder gedrücktes Klauensystem 22. Das Lösen der Werkstücke erfolgt durch eine pneumatische Vorrichtung 24. Auf diese Weise wird das Fallen der Werkstücke 17 bei einer Unterbrechung der Druckluftspeisung vermieden. Die Korrektur der Badstellung erfolgt durch das Getriebe E wie folgt (F i g. 3):

Die normale Stellung der Aufspann- und Drehvorrichtungen 16 ist diejenige, bei der sich die Welle derselben in radialer Richtung der Umdrehungswelle der Trommel gegenüber befindet. Diese Stellung ist durch

einen, am Stirnteil der Trommel A angeordneten Gleitkeil 26 sichergestellt. Der Gleitkeil 26 dringt in eine Nut b eines Arms 27 ein, der fest mit der Welle 18 verbunden ist. Die Korrektur der Werkstückstellung erfolgt, wenn nötig, nur dann, wenn die Reihe der Aufspann- und Drehvorrichtungen 16 schon in eine der Schweißstellungen angelangt ist, also 60 oder 120° der senkrechten Achse gegenüber besitzt.

In diesen Stellungen fluchtet das Ende der Welle 18 mit der Welle 28 und es ist der Arm 27 parallel zum Arm 29, der um die Welle 28 schwenkt. Die Schwenkbewegung erfolgt aus der radialen Stellung bis zu einer durch einen Anschlag 30 bestimmten Stellung durch Antrieb eines pneumatischen Zylinders 31.

Der der Trommel A gegenüber stirnseitig angeordnete Arm 29 ist mit einer pneumatischen Vorrichtung 32 ausgestattet. Durch den Antrieb dieser Vorrichtung wird die Koppelung beider Arme 27 und 29 erreicht. Eine Gabel 33 umfaßt einen auf dem anderen Arm liegenden Bolzen 34, wogegen sein kreisbogenförmiger Teil 35 an eine auf einem Gleitkeil 26 sitzende Rolle 36 stößt. Durch das kreisbogenförmige Teil 35 ist dieser Gleitkeil entfernt gehalten, solange die pneumatische Vorrichtung 32 angetrieben wird.

Nach Beendigung des Schweißvorgangs werden die Arme 27 und 29 in radiale Stellungen zurückgebracht, die Gabel 33 wird ausgekuppelt und der Arm 27 ist in dieser Stellung mit dem Gleitkeil 26 verriegelt.

Die Korrektur der Stellung erfolgt bei Durchführung der Innen- und Außennaht unterschiedlich, aus welehern Grund jedes von diesen Korrektursystemen Fein verschiedenes Neigungs- und Begrenzungsprogramm hat. Durch die Entkopplung beider Arme 27 und 29 kann die Trommel A weiter gedreht werden.

Am Ende eines der Zapfen 2 ist eine Sammel-Verteilervorrichtung F zum Übertragen elektrischer Impulse für die jeder Stellung der Trommel entsprechenden pneumatischen Antrieben auf die Trommel angeordnet.

Seitlich der Trommel gegenüber sind zwei Säulen 37 eingesetzt, welche schräge Führungen 38 für Träger 39 tragen. Die Träger 39 tragen je eine Zusammenstellung von Schweißköpfen G. Mittels der Führungen werden die Schweißköpfe G zur Schweißstelle gebracht und von der Schweißstelle zurückgezogen.

Die Reihe der Schweißköpfe G besteht aus einem Satz von Sthweißdraht-Vorschubvorrichtungen 40, welche in einer Zeile aufgestellt sind. Sie sind untereinander verbunden und von einer einzigen Antriebsquelle 41 über eine gemeinsame Welle 42 angetrieben. Die Anzahl der Schweißdrahtvorschubvorrichtungen in einer Reihe, also die Anzahl der Schweißdrähte 43, mit welchen gleichzeitig geschweißt wird, ist der Anzahl der in einer Reihe eingesetzten Aufspann- und Drehvorrichtungen 16 gleich, also in diesem Falle vier.

Falls gleichzeitig innen und außen geschweißt werden sollte, so wird die Anzahl der im Betrieb befindlichen Drähte acht sein.

Durch Fembetrieb kann die Schweißdrahtvorschubvorrichtung 40 durch Entfernen der Druckwelle 53 ausgekoppelt werden, wobei der Vorschub eines bestimmten Schweißdrahtes 43 unterbrochen werden kann, wenn der Arbeitsveriauf des Schweißvorgangs nicht in Ordnung ist

Unter der Trommel Λ ist ein Transportband H angebracht auf weiches die geschweißten Räder 17 beim öffnen der Aufspannvorrichtung D fallen, wenn die Reihe der Vorrichtungen B in der untersten Stelking angelangt ist.

Der Betrieb des Schweißgeräts im Großen und Ganzen ist der folgende:

Nach jeder Umdrehung von 60° ist die Trommel A mit einer Reihe von Werkstücken 17 beschickt. Durch diese Drehung gelangen die Reihen vor die Schweißköpfe G zur Schweißung der Innennaht. Hier erfolgt die Korrektur der Schweißstellung durch die Vorrichtung E, während der Träger 39 mit den Schweißköpfen G zur Schweißstelle nach vorne rückt.

Gleichzeitig mit dem Einsetzen des Schweißvorgangs werden die Werkstücke 17 um die eigene Achse gedreht. Es werden gleichzeitig innen vier Werkstücke geschweißt.

Nach Beendigung der Schweißung wird die Umdrehung der Werkstücke unterbrochen, die Schweißköpfe G ziehen sich zurück, und die Reihe der Drehvorrichtungen D gelangt wieder in die Radialstellung. Die Trommel wird weiter um 60° gedreht. Die innen geschweißten Räder gelangen nun in die Stellung zur Außenschweißung, wo sich das oben beschriebenen wiederholt. Da durch dieselbe Drehung eine neue Reihe von Werkstücken zur Innenschweißung gelangt, bedeutet dies, daß gleichzeitig acht Werkstücke geschweißt werden, vier innen und weitere vier außen.

Wenn die Trommel A nun mit einer Teilung weitergedreht wird, gelangen die geschweißten Werkstücke 17 in die unterste Stellung und von da zufolge Entkopplung der Aufspannvorrichtung D auf das Ausstoß-Förderband H. Im normalen Arbeitsveriauf erfolgen taktmäßig gleichzeitig bei je einer Drehung um 60° je ein Beschickungs-, Auslade-, lnnenschweißungs-, Außenschweißungs-Arbeitsgang von einer Reihe von Werkstücken 17.

In den F i g. 1 und 2 ist eine automatisierte Beschikkung vorgesehen, wo das Schweißgerät in eine Transferstraße / von bekanntem Aufbau eingereiht wird, welche die Räder 17 oberhalb der Trommel A bringt. Wenn der Beginn der Naht eine bestimmte Stellung aufweisen muß, werden die Räder 17 vorher durch eine, an sich bekannte Drehvorrichtung / geortet und zwar so, daß alle Räder gegenüber den Speichen in dieselbe Stellung kommen. Der Teil der Transferstraße, weichet sich oberhalb der Trommel A befindet ist auf einen längs vier Führungssäulen 44 in senkrechter Richtung verschiebbaren Ständer K aufgebaut, dessen Bewegung von pneumatischen Vorrichtungen 45 angetrieben wire und mit deren Hilfe die zu schweißenden Räder 17 gesenkt und in die Reihe der unter den Ständer gelangter Aufspann- und Drehvorrichtung D gebracht werdet können. Bis zum Aufspannen der Räder werden diesel ben von Zylindern 46 gepreßt gehalten. Nach erfolgtei Beschickung hebt sich der Ständer neuerdings um kann eine neue Reihe Räder aufnehmen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Reihet von Schweißköpfen G. G" symmetrisch auch auf de gegenüberliegenden Seite der Trommel A angeordnet die von Trägern 39' und von Säulen 3T getragen snk Diese Schweißköpfe G baden eine Reserve und korn men erst dann m Betrieb, wenn bei den sich in Betriel befindenden Schweißköpfen G Wartungsarbeiten um Neuspeisungen mit Schweißdraht 43 notwendig sine Die Drehrichtung der Trommel A wird geändert fall mit den Schweißköpfen G von der entgegengesetzte Seite gearbeitet wird.

Selbstverständlich kann jede Art von Beschickung verwendet werden. So zeigt F i g. 4 eine Beschickung mit Werkstücken 17 von Hand auf der seitlich gelegc

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nen Oberfläche der Trommel A. Die Werkstücke 17 werden in eine Vorrichtung 47 gespannt und hängen auf einen Einschienenkran 48 gebracht. Dank ihres eigenen Gewichts sind die Werkstücke 17 unter einem Winkel geneigt, welcher dem Winkel der Fläche der Aufspann- und Drehvorrichtung D nahekommt, wodurch die Beschickung und Ortung derselben erleichtert wird. Das Lösen des Werkstücks 17 erfolgt durch die Klinke 49. F i g. 4 zeigt ferner, daß die Schweißköpfe G, die Ständer 39 und die Säulen 37 nur auf einer Seite der Trommel A vorgesehen sein können. Nach F i g. 5 erfolgt die Beschickung der Werkstücke im obe ren Teil der Trommel mechanisiert. Die zu schweißen den Räder 17 werden mittels eines Förderers 50 zurr Schweißgerät gebracht und kommen vor je einen pneu matischen Zylinder 51, der vor jeder Aufspann- unc Drehvorrichtung 16 eingesetzt ist. Wenn die Räder voi die pneumatische Vorrichtung 51 gelangt sind, weider sie von dieser Vorrichtung auf die Platte der Aufspannvorrichtung D der Räder 17 gestoßen, indem sie auf dei

ίο Rollbahn 52 gleiten. Die Rollbahn 52 hebt sich, wenr die Trommel A um eine Teilung gedreht wird.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

wird 7 ge-■gten rden iesel-Igter und

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum automatischen, gleichzeitigen und kontinuierlichen Schweißen der Innen- und Außennähte von mehreren Kraftfahrzeugrädern od. dgL Werkstücke in Wannenlage, mit am Umfang einer die Form eines Vielecks und eine horizontale Drehwelle aufweisenden Trommel zur Bearbeitung befestigbaren vormontierten Werkstücken, wobei die Trommel durch Drehung um einen bestimmten Teilungswinkel des Vielecks von einer Beschikkungs- in eine Schweiß- und weiter in eine Ausstoß- »teliung bringbar ist, wobei nach jeder Drehung seitwärts die Beschickung der Werkstücke erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die zu schweißenden Werkstücke (17) in hintereinanderliegenden Reihen entlang je einer Seite mittels Spannvorrichtungen (D) an der Trommel (-4) befestigbar sind, daß die Spannvorrichtungen (D) in einer Reihe sich befinden, auf einer gemeinsamen Welle (18) drehbar montiert sind, so daß durch Neigung der Werkstücke (17) die Schweißbadstellung erreichbar ist, daß die Welle (18) zu diesem Zweck an einem Ende einen in radialer Richtung von einem Keil (26) gehaltenen schwenkbaren Arm (27) besitzt, daß der Keil (26) entkuppelbar ist, um die Richtung der Reihe der drehbaren Spannvorrichtungen (D) durch Vorschub einer von einem pneumatischen Zylinder (32) angetriebenen Gabel (33) zu ändern, daß der Keil (26) mit einem Arm (29) zusammenwirkt, der um eine am Trommellager (3) befestigten Welle (28) schwenkbar und von einem pneumatischen Zylinder (31) mit regelbarem Hub antreibbar ist, welche Welle (28) dann mit der Neigungswelle der drehbaren Spannvorrichtung (18) fluchtet, wenn die Reihe in den Bereich der Schweißköpfe (G) gelangt, daß die beiden Wellen (18, 28) miteinander durch eine Gabel (33) verbindbar sind, die einen auf den schwenkbaren Arm (27) der drehbaren Spannvorrichtung (D) angeordneten Bolzen (34) umfaßt, daß die Spannvorrichtungen (D) über eine gemeinsame Welle (19) von einem Antriebsmechanismus (20) angetrieben sind, daß zwei Reihen mit einer Anzahl von Schweißköpfen (G) vorgesehen sind, welche Anzahl gleich derjenigen der in Reihen angeordneten Werkstücke (17) ist. daß die eine Reihe der Schweißköpfe (G für die Innen- und die zweite für die Außennaht vorgesehen ist und daß die Werkstücke von der Schweißstellung für die Innennaht zu der für die Außennaht durch Drehung der Trommel (A) um einen bestimmten Teilungswinkel bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekenn 7p«chnet. daß auf dem den SchwHßköpfen (G) gegenüberliegenden Seitenteil der Trommel (A) symmetrische Reihen mit weiteren Schweißköpfen (C) angeordnet sind und daß die Trommel (A) in beide Drehrichtungen drehbar ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum automatischen, gleichzeitigen und kontinuierlichen Schweißen der Innen- und Außennähte von mehreren Kraftfahrzeugrädern od. dgl. Werkstücke in Wannenlage, mit am Umfang einer die Form eines Vielecks und eine horizontale Drehwelle aufweisenden Trommel zu Bearbeitung befestigbaren vormontierten Werkstük ken, wobei die Trommel durch Drehung um einen be stimmten TeiJungswinkel des Vielecks von einer Be schickungs- in eine Schweiß- und weiter in eine Aus Stoßstellung bringbar ist, wobei nach der Drehung seil wärts die Beschickung der Werkstücke erfolgt.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die französischi Patentschrift 1 329 707 bekanntgeworden. Bei diese bekannten Vorrichtung ist je ein Werkstück auf eine Vieleckseite der Trommel angeordnet. Die Werkstück! werden jeweils in einer Ebene parallel zur Vieleckseiti gehalten und einer Schweißvorrichtung zugeführt, di< an einer Stelle der Vorrichtung angeordnet ist. Nach teilig hieran ist, daß es mit dieser bekannten Vorrich tung nicht möglich ist, mehrere Werkstücke, insbeson dere Kraftfahrzeugräder, jeweils auf einer Vieleckseiti der Trommel anzuordnen. Ferner ist es mit dieser be kannten Vorrichtung nicht möglich, die Schweißstel lung zur Erreichung der Badstellung zu korrigieren Schließlich ist hieran nachteilig, daß das Schweißen nui an einer einzigen Stelle des Umfangs der Trommel vor genommen wird.

Es sind auch Schweilivorrichtungon für die Innen- und Ai-ßenschweißungen der Räder durch gleichzeitige Schweißung mit mehreren Schweißdrähten bekannt und zwar fir solche Fälle, bei denen das Rad einen derartigen Verband aufweist, der eine einer Stellungs schweißung entsprechende Fuge bildet, wobei das Rad in waagerechter Lage gehalten wird (rumänische Patentschrift 53 654). Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß die Räder nur in waagerechter Lage geschweißt werden können, in welchem Falle die Fuge bzw. Schweißnaht einige Sonderarbeiten aufweisen muß.

Der Schweißvorgang ist Schwankungen und Schweißparanietern gegenüber empfindlich, das Aussehen der Schweißnaht ist nicht immer das beste. Dabei sind Ausbau, Umdrehen, Beförderung und den Wiedereinbau des Werkstücks von der Innenschweißung zur Außen schweißung erforderlich.

Gleichfalls sind ferner die Schweißfließreihen der Räder mittels in mechanisierten Reihen angeordneten, konventionellen Schweißautomaten bekannt (C. M i k I ο s i unter anderem »Das Schweißen von Metal len«. Verlag für Technik (Ed. Technica), Bukarest 1965. Dieses System hat den Nachteil eines großen Raumbedarfs in der Werkstatt, wobei die Aufsicht des Schweißvorgangs schwierig ist. Zum Übergang von der inneren Schweißnaht auf die äußere muß das Rad umso gedreht und neu aufgespannt werden und jeder Schweißdraht und jede Drehvorrichtung benötigt einen eigenen Antrieb.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und eine Vorrich-

SS tung zu schaffen, bei der gleichzeitig mehrere auf einer Vieleckseite der Trommel in Reihe hintereinander angeordnete Werkstücke sowohl hinsichtlich ihrer Innenais auch ihrer Außennaht geschweißt werden können, und bei der eine Korrektur der Schweißstellung vorge nommen werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die zu schweißenden Werkstücke in hintereinanderliegenden Reihen entlang je einer Seite mittels Spannvorrichtungen an der Trommel befestigbar sind, daß die Spannvorrichtungen in einer Reihe sich befinden, auf einer gemeinsamen Welle drehbar montiert sind, so daß durch Neigung der Werkstücke die Schweißbadstellung erreichbar ist, daß die Welle zu