DE2549098C3 - Elektrische Widerstandsschweißmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Widerstandsschweißmaschine mit einem Portal, an dem mindestens ein Paar zusammenwirkender Schweißelemente in Querrichtung verstellbar angeordnet ist und durch dessen rechteckige Arbeitsöffnung das zu verschweißende Werkstück mittels einer Aufspannvorrichtung transportierbar ist, die als durch einen Antrieb verfahrbarer Tisch mit zwei äußeren Langträgern und zwei Kopfstücken ausgebildet ist.

Der Erfindung liegt dit Aufgabe zugrunde, eine derartige Widerstandsschweißmaschine derart weiterzuentwickeln, das großflächige, d. h. sowohl breite als auch sehr lange Werkstücke, in einer Einspannung mehrfach, also mit mehreren nebeneinanderliegenden Nähten an jeder beliebigen Stelle des Tisches geschweißt werden können und daß der Tisch auf die jeweilige Schweißaufgabe mit einfachen Mitteln derart eineerichtet werden kann, daß die einzelnen Schweißvorgänge in einer einzigen Einspannung durchgeführt werden können.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannvorrichtung eine Mehrzahl längsliegender Aufspannschienen aufweist, die im Abstand voneinander liegend an den Kopfstücken verstellbar befestigsind. Hierdurch wird nicht nur ein rationelles und schnelles Arbeiten ermöglicht, sondern eine quasi verzugsfreie Verschweißung erzieh.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Aufspannschienen in senkrechter Richtung auf Tragwalzen gelagert und in Querrichtung durch Führungsrollen geführt, die entsprechend der Verstellbarkeit der Aufspannschienen umsteckbar sind. Hierdurch wird nicht nur eine sichere Lagerung und Führung der einzelnen Aufspannschienen erzielt, sondern es wird erreicht, daß diese Lagerung und Führung bei einer Verstellung der Aufspannschienen innerhalb des Tisches auf einfache Weise den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden können. Die Tragwalzen und Führungsrollen können an einem ortsfesten Traggerüst gelagert sein.
Weiter können die Kopfstücke gegenüber den

2Ί äußeren Langträgern und den Aufspannschienen hochgezogen und mit einem Lochbild zur verstellbaren Befestigung der Aufspannschienen versehen sein. Die Aufspannschienen bestehen vorzugsweise aus zwei Längsprofilen und mindestens einem Spanriutenprofil,

J" zwischen denen Füllbretter angeordnet sind. Diese Füllbretter und gegebenenfalls die Längs- und Spannutenprofile können aus nicht magnetisierbarem Material hergestellt sein, um Magnetisierungsverluste zu vermeiden. Schließlich können die Aufspannschienen in

^ Längsrichtung unterteilt sein.

Mit der Erfindung wird insgesamt eine elektrische Widerstandsschweißmaschine geschaffen, die einen einfachen Aufbau besitzt und mit welcher großflächige, insbesondere breite und in der Werkstücklänge

·"» praktisch unbegrenzte Werkstücke in einer Einspannung quasi verzugsfrei geschweißt werden können, wobei die Möglichkeit besteht, nacheinander oder gleichzeitig mehrere Schweißnähte herzustellen.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Widerstandsschweißmaschine dargestellt, es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der in der Länge verkürzt dargestellten Schweißmaschine,

F i g. 2 eine Stirnansicht der Maschine nach Fig. 1,

"'" F i g. 3 eine Draufsicht auf das Portal sowie auf einen Teil des Tisches und des Traggerüstes der Maschine nach den F i g. 1 und 2,

Fig.4 einen teilweisen Querschnitt durch den Tisch gemäß der Schnittlinie IV-IV in F i g. 3 und

"'■"' Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Kopfstück des Tisches gemäß der Schnittlinie V-V in F i g. 3.

Die anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellte elektrische Widerstandsschweißmaschine besitzt ein Portal 1, welches eine rechteckige Arbeitsöffnung für

^h" den Durchtritt des zu verschweißenden Werkstückes aufweist. Das Portal 1 ist auf einem Tragrahmen 2 gelagert, der mittels Tragspindeln 3 gegenüber dem Fundament 4 in der Höhe verstellbar ist. Auf diese Weise kann die Schweißebene zur Anpassung an

'" unterschiedliche Werkstücke in der Höhe verlagert werden. Die Höhenverstellung des Portals 1 erfolgt über eine Verstellwelle 5a eines Verstellgetriebes 5, welches von einem Motor 6 angetrieben wird. Die

Verstellwelle 5a treibt auf der Zeichnung im einzelnen nicht dargestellte Spindelmuttern an, die durch ihren synchronen Antrieb eine gleichmäßige Höhenverstellung der insgesamt vier Tragspindeln 3 zur Folge haben.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der besseren Übersichtlichkeit wegen nur ein Paar zusammenwirkender Schweißelemenete dargestellt, die als Schweißrollen 7 ausgebildet sind. Selbstverständlich können gleichzeitig mehrere Paare von Schweißrollen sowie mehrere gegebenenfalls zu Gruppen zusammengefaßte Punktelektroden am Portal 1 angeordnet sein. Bei der dui gestellten Ausführungsform ist jede Schweißrolle 7 an einem Druckmittelzylinder 8 angeordnet, durch welchen die Schweißroile 7 in der Höhe verstellbar und bezüglich ihres Anlagedruckes einstellbar ist Die Druckmittelzylinder 8 mit den Schweißrollen 7 sind jeweils an einem Schlitten 9 befestigt, der an Führungen 10 am oberen bzw. unteren Joch des Portals 1 in Querrichtung desselben verschiebbar ist. Die Verschiebung beider Schlitten 9 geschieht jeweils durch eine Verstellspindel 11, die durch eine Verbindungswelle 12 miteinander verbunden und gemeinsam von einem nicht dargestellten Motor angetrieben werden. Auf diese Weise ist eine synchrone Verstellung der paarweise zusammenwirkenden Schweißrollen 7 über die gesamte Breite der Arbeitsöffnung des Portals 1 sichergestellt.

Das zu schweißende Werkstück, das auf der Zeichnung nicht dargestellt ist, wird auf einen Tisch 13 aufgespannt, der in Fi g. 1 lediglich in der Seitenansicht zu erkennen ist. Dieser Tisch 13 besteht — wie aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich — aus zwei äußeren Langträgern 14, zwei die Langträger 14 miteinander verbindenden Kopfstücken 15 und einer Mehrzahl von Aufspannschienen 16. Diese Aufspannschienen 16 liegen im Abstand voneinander und sind verstellbar an den Kopfstücken 15 befestigt, die zu diesem Zweck mit einem Lochbild 15a versehe» sind. Aus der in größerem Maßstab gezeichneten Fig.4 ist zu entnehmen, daß jede Aufspannschiene 16 aus zwei die Längsränder darstellenden Längsprofilen 16a sowie einem in Längsrichtung verlaufenden Spannutenprofil 160 besteht, die durch querverlaufende Spannutenprofile 166 miteinander verbunden sind ·<:<<! zwischen denen Füllbretter 16c angeordnet sind. Die Füllbretter 16c und gegebenenfalls auch die Längsprofile 16a und Spannutenprofile 16i können aus nichtmagnetisiertem Material bestehen, um die Magnetisierungsverluste zu verringern. Auch die äußeren Langträger 14 besitzen beim dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere in Längsrichtung und in Querrichtung verlaufende Spannuten sowie zwischen den tragenden Teilen liegende Füllbretter. An der Unterseite jedes äußeren Langträgers 14 ist eine Zahnstange 17 angeordnet. Diese Zahnstangen 17 ragen über das in Fig. 1 links liegende Kopfstück des Tisches 13 hinaus, um trotz des außerhalb des Fortals 1 angeordneten Tischantriebes eine Verschiebung der gesamten Tischfläche innerhalb der Arbeitsöffnung des Portals 1 zu ermöglichen.

Der Tisch 13 ist an einem ortsfesten Traggerüst geführt und gelagert, welches zwei Fundamentlangträger 18 sowie mehrere Fundamentquerträger 19 umfaßt. Auf den Fundamentquerträgern 19 ist parallel zu den Fundamentlangträgern 18 unterhalb jedes Langträgers 14 des Tisches 13 ein Führungsträger 20 angeordnet. Diese Führungsträger 20 besitzen senkrechte und waagerechte Führungsbahnen, an denen die Zahnstange 17 in senkrechter und waagerechter Richtung geführt ist. Im linken Teil der Fig.4 sind Tragrollen 21 zu erkennen, die mittels einer waagerechtliegenden Achse an der Zahnstange 17 gelagert sind und auf diese Weise eine Führung der Zahnstange 17 in senkrechter Richtung am Führungsträger 20 bewirken. In entsprechender Weise bewirken auf der Zeichnung nicht dargestellte Tragrollen, die jeweils um eine senkrechte Achse drehbar sind, eine Führung der Zahnstange 16 in waagerechter Richtung an dem jeweiligen Führungsträ-

H) ger20.

Während die äußeren Langträger 14 des Tisches 13 über die Zahnstangen 17 am Führungsträger 20 sowohl in senkrechter als auch in waagerechter Richtung geführt und gelagert sind, erfolgt die Lagerung und

H Führung der verstellbaren Aufspannschienen 16 durch waagerecht liegende Tragwalzen 22 sowie senkrecht stehende Führungsrollen 23. Diese Tragwalzen 22 und Führungsrollen 23 sind am Querträger 24 gelagert, die ihrerseits auf den Fundamentquerträgern 19 abgestützt

.'o sind. Während die Tragwalzen 22 sich in der Länge überlappend unverstellbar an den Querträgern 24 angeordnet sind, besitzen die Querträger 24 jeweils zwei Reihen von Lochbildern 24a, in deren Löchern die Führungsrollen 23 beliebig einsteckbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, die die seitliche Führung der Aufspannschienen 16 bewirkenden Führungsrollen 23 der jeweiligen Lage der Aufspannschienen 16 am Kopfstück 15 des Tisches 13 durch Umstecken anzupassen.

in Für die gegenüber den Langträgern 14 und Aufspannschienen 16 hochgezogenen Kopfstücke 15 des Tisches 13 ist keine besondere Lagerung erforderlich, da sich diese Kopfstücke 15 an den Langträgern 14 abstützen und somit mittelbar über diese Teile des

r· Tisches 13 getragen werden und auf diese Weise über die Führungsrollen 23 hinweggehen. Die hochgezogene Lage der Kopfstücke 15 ist in F i g. 5 zu erkennen. Diese Zeichnung zeigt außerdem, daß zwischen den Querträgern 24 Fundamentbretter 25 angeordnet sein können,

;ii die bei seitlich verfahrenem Tisch 13 eine durchgehende Lauffläche für das Bedienungspersonal darstellen

Der Antrieb des Tisches 13 erfolgt durch einen Antriebsmotor 26, der zusammen mit einem Getriebe 27 an einem Traggestell 28 gelagert ist, das unter den

'· Fundamentlangträgern 18 aufgehängt ist. Das in der Mitte zwischen den Fundamentlangträgern 18 angeordnete Getriebe 27 treibt eine Antriebswelle 28 an, die an ihren beiden Enden mit je einem Antriebsritzel 28a versehen ist. Diese Antriebsritzel 28a wirken auf ein

■'» Antriebszahnrad 29, welches jeweils mit einer Zahnstange 17 zusammenwirkt, wie dies in Fig. 1 zu erkennen ist. Die Drehzahl der Antriebswelle 28 ist in beiden Drehrichtungen stufenlos regulierbar und mit einer einstellbaren Impulsfolge für die Schweißelemente

'>■> 7 synchronisierbar, um eine programmierbare Schweißpunktfolge unabhängig von der Verschiebungsgeschwindigkeit und Verschieberichtung des Tisches 13 zu ermöglichen und ein exaktes Einhalten der Schweißpunkte sicherzustellen, was insbesondere bei dampf- ·» dichten Schweißnähten erforderlich ist.

Um die beim Schweißen in das Werkstück eingeleiteten Wärmespannungen zu egalisieren, das heißt zu dezentralisieren und zu verteilen, sind in Arbeitsrichtung mil Abstand hinter den Schweißrollen 7 Druckrol-

■ ' len 30 angeordnet, welche die von den Schweißrollen 7 erzeugte Schweißnaht einem KaitwaL·. ;.m gang unterziehen, wobei von einem »Kaltwalzen« auch dann voch gesprochen wird, wenn die Temperatur der Schweiß-

naht oberhalb von 200°C liegt.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 sind als Druckrollen 30 normale Schweißrollen verwendet, denen bei ihrem Einsat/ als Druckrolle kein Strom zugeführt wird. Bei dieser Anordnung ist es s möglich, die Funki.oii der Schweißrolle 7 und Druckrcüen 30 je nach Bewegungsrichtung des Tisches !3 umzukehren. Aus diesem Grunde sind die in F i g. 1 dargestellten Druckrollen 30 entsprechend den Schwfcibrullen 7 derart am Portal 1 gelagert, daß sie sowohl in der Höhe als auch in Querrichtung verstellt werden können. Wegen der gleichartigen Ausführung kann auf eine in die Einzelheiten gehende Beschreibung für die Lagerung der Druckrollen 30 verzichtet werden.

Wenn mit der voranstehend beschriebenen Wider- π siandsschweißmascnine mehrere lange Bieciueiie beispielsweise zu einer Seitenwand oder zu einem Dsch eines Eisenbahngüterwagens miteinander verschweißt werden sollen, werden diese Werkstücke auf dem Tisch 13 ausgerichtet und befestigt. Die Befestigung erfolgt hierbei durch bekannte Spanneiemente, die in die Spannutenprofile 166 der Aufspannschienen 16 um gegebenenfalls in die Spannuien der Langträger !< eingesetzt werden. Damit die Schweißroilen 7 um Druckroilcn 30 an den vo^eeebenen Stellen zusn~ menwirken können, kann es erforderlich sein, einigi oder alle Aufspannschienen 16 in Querrichtung an dei Kopfstücken 15 zu verstellen und dementsprechend di( Führuiigsroüen 23 an den Querträgern 24 umzustecken Diese Verstellbarkeit der Aufspannschienen 16 und de zugehörigen Führungsrolle!! 23 ermöglicht eine vielsci tige Verwendung des Tisches 13 zum Aufspannnei groliilächiger, das heißt breite;· und extrem lange Werkstücke. Sie ermöglicht darüber hinaus, dal nacheinander und/^der gleichzeitig mehrere Schweiß nähte nergestellt werden, wobei die Verwendung der ii der Zeichnung dargesteiiien Schweißroilen 7 nur al Beispiel anzusehen ist, da sowohl mehrere Schweißrol len am Portal 1 angeordnet werden können als aucl zusätzlich oder alternativ einige oder mehrere zi Gruppen zusammengefaßte Punktelektroden

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektrische Widerstandsschweißmaschine mit einem Portal, an dem mindestens ein Paar zusammenwirkender Schweißelemente in Querrichtung verstellbar angeordnet ist und durch dessen rechteckige Arbeitsöffnung das zu verschweißende Werkstück mittels einer Aufspannvorrichtung transportierbar ist, die als durch einen Antrieb verfahrbarer Tisch mit zwei äußeren Langträgern und zwei Kopfstücken ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannvorichtung eine Mehrzahl längsliegender Aufspannschienen aufweist, die im Abstand voneinander liegend an den Kopfstücken verstellbar befestigt sind.

2. Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannschienen (16) in senkrechter Richtung auf Tragwalzen (22) gelagert und in Querrichtung durch Führungsrollen (23) geführt sind, die entsprechend der Verstellbarkeit der Aufspannschienen (16) umsteckbar sind.

3. Schweißmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragwalzen (22) und Führungsrollen (23) an einem ortsfesten Traggerüst (18,19) gelagert sind.

4. Schweißmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstücke (15) gegenüber den äußeren Langträgern (14) und den Aufspannschienen (16) hochgezogen und mit einem Lochbild (\Sa) zur verstellbaren Befestigung der Aufspannschienen (16) versehen sind.

5. Schweißmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannschienen (16) aus zwei Längsprofilen (16aJ und mindestens einem Spannutenprofil (\Sb) bestehen, zwischen denen Füllbretter (16c,) angeordnet sind.

6. Schweißmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllbretter (16ς) und gegebenenfalls die Längs- und Spanmnenprofile (16a, \%b) aus nicht magnetisierbarem Material hergestellt sind.

7. Schweißmaschine nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannschienen (16) in Längsrichtung unterteilt sind.