DE2855041A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen nacharbeiten von schweisselektroden - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Nacharbeiten
• von Schweißelektroden Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zum automatischen Nacharbeiten von mittels Handhabungsgeräten geführten Schweißelektroden.
• Die Erhaltung einer bestimmten Elektrodenform ist ein allgemeines Anliegen in der Widerstandsschweißtechnik.
• Um dies zu erreichen, wurden die verschiedensten Profiliereinrichtungen entwickelt und auch eingesetzt. Teils werden diese Profiliereinrichtungen manuell bedient, wie z.B. in Vielpunktanlagen bei der Automobilindustrie durch das Wartungspersonal in Pausen- oder zusätzlichen Stillstandszeiten, teils ist auch bereits eine gewisse Automatisierung des Vorgangs während des Betriebs der Schweißmaschine erreicht worden, wie z.B. beim Rollnahtschweißen, wo die Schweißelektroden automatisch nachgeformt oder abgedreht werden.
• Die Elektroden sind im Prinzip schnell verschleißende Teile aus verhältnismäßig teurem Werkstoff. Demzufolge wird aus wirtschaftlicher Sicht eine lange Standzeit d.h. Lebensdauer bei gleichzeitiger Konstanthaltung der günstigsten Elektrodenform aus Gründen der Naht- und Punktqualität angestrebt. Dies gilt ausnahmslos für das Schweißen aller metallischer Werkstoffe. Werden nun z.B.
• Bleche mit metallischen Schutzschichten (Zink etc.) oder Nicht-Eisenmetalle wie z.B. Alu geschweißt, so muß zusätzlich beachtet werden, daß diese Werkstoffe infolge der hohen Schweißtemperaturen die Eigenschaft haben, an der Elektrodenkontaktfläche hängen zu bleiben, diese zu verunreinigen und letztlich schon nach kurzer Zeit eine den elektrischen Widerstand verändernde Schicht zu bilden, was aus verständlichen Gründen eine Minderung der Schweißqualität zur Folge hat.
• Beim Widerstandspunktschweißen mit die Schweißzangen tragenden und damit die Schweißelektroden führenden Handhabungsgeräten ergeben sich aus der während eines Arbeitszyklus in ununterbrochener Folge zu schweißenden großen Anzahl von Schweißpunkten darüberhinaus Probleme ganz spezifischer Art. Ein manuelles Profilieren durch Handfräseinrichtungen und das anschließende übliche manuelle Nachpolieren mit Schmirgelleinwand führt zu Unterbrechungen in der automatischen Folge der Arbeitszyklen und außerdem zu einer Gefährdung der ausführenden Person, die in den Aktionsbereich des Handhabungsge rätes treten muß.
• Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, ein Verfahren anzugeben, das beim Widerstandspunktschweißen mit Handhabungsgeräten ein automatisches Nacharbeiten der Schweißelektroden ermöglicht. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung anzugeben, die die Durchführung dieses Verfahrens ermöglicht.
• Diese Aufgaben werden dadurch gelöst, daß die Schweißelektroden nach einer vorgegebenen ersten Beanspruchungsdauer poliert und nach einer vorgegebenen zweiten Beanspruchungsdauer nachgeformt und poliert werden, und zwar mittels einer federnd aufgehängten kombinierten Polier- und Fräseinheit, die nach der ersten Beanspruchungsdauer hinsichtlich der Poliereinheit und nach der zweiten Beanspruchungsdauer nacheinander hinsichtlich der Fräseinheit und der Poliereinheit benutzt wird.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt eine isolierte Poliereinheit; Fig. 2 zeigt eine isolierte Fräseinheit.
• Grundsätzlich läuft das erfindungsgemäße Verfahren so ab, daß das Handhabungsgerät nach jedem oder nach einer ersten bestimmten Anzahl von Arbeitszyklen (erste Beanspruchungsdauer) die Elektrodenflächen der geöffneten Schweiß zange über eine rotierende Polierscheibe führt. Nach einer zweiten bestimmten Anzahl Arbeitszyklen (zweite Beanspruchungsdauer) wird vom Handhabungsgerät ein Fräswerkzeug angefahren, um die geometrische Form der Elektrode durch spanabhebende Bearbeitung wieder herzustellen. Im Anschluß an die spanabhebende Bearbeitung wird die Elektrode poliert, um die durch das Fräsen bedingte relativ große Rauhtiefe zu eliminieren und stets eine gleiche Oberflächengüte der Elektrode zur Verfügung zu haben. Dieses Verfahren ermöglicht eine optimale Standzeit der Elektrode, einen guten Auslastungsgrad der Anlage und gewährleistet gleichbleibende Schweiß qualität.
• Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens wird anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei jedoch darauf hingewiesen wird, daß die beiden getrennt dargestellten Nacharbeitungs-Einheiten auch in einer kombinierten Einheit zusammengefaßt werden können.
• Fig. 1 zeigt eine jeweils nach der ersten Beanspruchungsdauer anzufahrende Poliereinheit. Diese besteht im wesentlichen aus einer rotierenden, pneumatisch oder elektrisch angetriebenen Polierscheibe 1. Um den Anpreßdruck, der beim Anfahren der Polierscheibe 1 zwangsläufig entsteht, zu begrenzen, ist diese Polierscheibe 1 federnd aufgehängt. Im dargestellten Beispiel ist diese federnde Aufhängung durch ortsfest fixierte Gummimetallbuchsen 2 realisiert.
• Jeweils nach der ersten Beanspruchungsdauer wird die Hand 3 eines Handhabungsgerätes zur Polierscheibe 1 hin bewegt. Die von der Hand 3 getragene und geführte offene Schweißzange 4 wird sodann mit ihren Schweißelektroden 5 über den Rand der Polierscheibe 1 geschoben und in Richtung X auf und ab bewegt. Dadurch werden die beiden Einzelelektroden jeweils für sich an die Polierscheibe 1 gepreßt und damit poliert. Die Polierscheibe 1 besteht vorzugsweise aus elastischem Material, damit die meist ballige Form der Schweißlektroden nicht plangeschliffen wird.
• In Fig. 2 ist die Fräseinheit dargestellt, die jeweils nach der zweiten Beanspruchungsdauer von der die Schweißzange 4 tragenden Hand eines Handhabungsgerätes angefahren wird. Diese Fräseinheit besteht im wesentlichen aus einem elastisch gelagerten Fräswerkzeug 6 in Form eines um eine vertikale Achse Y rotierenden doppelseitigen Fräsmessers. Dieses ist der Elektrodenform der Schweißelektrode 5 entsprechend ausgebildet und wird - analog wie oben bei dem Vorgang Polieren beschrieben - durch Auf- und Abbewegen der Schweißelektroden 5 belastet. Dabei wird dann deren Form nachgearbeitet bzw. wieder hergestellt.
• Grundsätzlich ist auch eine Ausführungsvariante für eine kombinierte Polier- und Fräseinheit denkbar, bei der über oder unter einer analog Fig. 1 angeordneten Polierscheibe eine zweite Scheibe mit einer der Form der Schweißelektroden entsprechenden randnahen Formung angeordnet ist. Polierscheibe und die zweite Scheibe werden dann gemeinsam angetrieben und die Schweißelektroden müssen jeweils nur in die entsprechende Bearbeitungsebene eingeführt werden.
• Zusammenfassend bleibt festzuhalten, daß mit dem erfindungsgemäßen Fräs- und Polierverfahren und in Verbindung mit der freien Programmierbarkeit eines Handhabungsgerätes eine hervorragende Möglichkeit gegeben ist, die Schweißelektroden stets in optimalem Zustand zu erhalten.
• L e e r s e i t e

Claims (3)

1. Patentansprüche Verfahren zum automatischen Nacharbeiten von mittels Handhabungsgeräten geführten Schweißelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß diese nach einer vorgegebenen ersten Beanspruchungsdauer poliert und nach einer vorgegebenen zweiten Beanspruchungsdauer nachgeformt und poliert werden.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine federnd aufgehängte, kombinierte Polier-und Fräseinheit vorgesehen ist, die nach der ersten Beanspruchungsdauer hinsichtlich der Poliereinheit und nach der zweiten Beanspruchungsdauer nacheinander hinsichtlich der Fräseinheit und Poliereinheit benutzt wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polier- und Fräseinheit durch zwei getrennt gelagerte Einheiten realisiert ist, die relativ zueinander so angeordnet sind, daß die Schweißelektroden (5) in ein und derselben Richtung an die Poliereinheit (1) und an die Fräseinheit (6) heranführbar sind.