-
Rundumvorrichtung für eine Widerstands-Rollennaht-
-
schweißmaschine Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rundumvorrichtung
für eine Widerstands-Rollennahtschweißmaschine.
-
Derartige Vorrichtungen sind an sich bekannt und dienen dazu, Werkstücke
mit geschlossenen Schweißnähten zu halten und längs der Schweißnaht zwischen den
Rollenelektroden zu führen. Bekanntlich werden die zu verschweißenden Werkstückteile
bei der Widerstands-Rollennahtschweißmaschine durch Reibschluß zwischen Elektroden
und Werkstück transportiert, was bedeutet, daß Zusatzeinrichtungen
bzw.
Zusatzmittel vorgesehen sein müssen, die die Einhaltung der zu schweißenden Naht
gewährleisten. Bevorzugte Schweißobje:kte sind beispielsweise Radiatoren oder Benzintanks
und es ist ohne weiteres verständlich, daß im Hinblick auf diese Bauteile der Frage
der Schweißnahtqualität besondere Bedeutung zukommt.
-
Bei den bekannten Widerstands-Rollennahtschweißinaschinen wird die
Rundumvorrichtung durch Reibschluß oder auch durch eine mechanische Verbindung zwischen
dem Bauteil und der Rundumvorrichtung selbst mitbewegt. Dies wiederum bedingt einen
zentrisch auf das Bauteil drückenden Niederhalter, der dann jedoch dem mehr oder
weniger automatischen Austausch der Bauteile zum und nach dem Schweißen Grenzen
setzt. Darüberhinaus werden bei d,en bekannten Rundumvorrichtungen beim Schweißen
der Eckradien - und zwar auf Grund der Schwenkbewegung von einer geraden Linie in
einen Bogen - über das Bauteil große (Beschleunigungs-) Kräfte auf die Rundumvorrichtung
übertragen.
-
Dies bedingt überproportional dimensionierte Rundumvorrichtungen,
und es soll an dieser Stelle auch darauf hingewiesen werden, daß infolge dieser
radius-bedingten Beschleunigungskräfte auch die Wandstärke der Bauteile beachtet
werden muß. Schließlich können mit den bekannten
Rundumvorrichtungen
auch nur konvexe, also vom Inneren der Werkstücke nach außen gerichtete Konturen,
geschweißt werden, da die Führung über einen an der Aufnahme der Werkstücke angearbeiteten
Ring erfolgt, der zwischen einer Führungsrolle und dem Ständer der Maschine eintaucht.
-
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, eine
Rundumvorrichtung anzugeben, bei der eine einfache und hinsichtlich der Aufnahmeschaleweitgehend
kräftefreie Führung gewährleistet ist, und bei der auch konkave Schweißnähte geschweißt
werden können.
-
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Merkmalskombination
gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltung#en der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
-
Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung
näher erläutert. Dabei ist eine erfindungsgemäß ausgerüstete Widerstands-Rollennahtschweißmaschine
in drei Ansichten dargestellt, Die im gegebenen Zusammenhang interessierenden Details
einer Widerstands-Rollennahtschweißmaschine sind der Maschinenständer 1 mit den
beiden Rollenelektroden 2 und 3.
-
Die obere Rollenelektrode 2 ist über eine Supportanordnung 4 vertikal
beweglich, so daß der Abstand beider Rollenelektroden 2, 3 einstellbar ist. Im Betriebszustand
ist die obere Rollenelektrode 2 nach unten bewegt - bis auf Anschlag mit den auf
der unteren Rollenelektrode 3 als Gegenlager aufliegenden Werkstückhälften 5.
-
Diese Werkstückhälften 5 - im gezeichneten Beispiel die Halbschalen
eines Kanisters - liegen in einer Aufnahmeschale 6, die eine den Werkstückhälften
entsprechende Ausnehmung aufweist. Die Aufnahmeschale 6 ist drehbar auf einem Schwenkarm
7 gelagert, dessen Achse gleichzeitig auch mit einer die Führungsmittel repräsentierenden
Kurvenscheibe 8 verbunden ist. Kurvenscheibe 8 und Aufnahmeschale 6 sind mithin
starr verbunden, so daß - unter Berücksichtigung des mit der Erfindung angestrebten
Erfolgs - beider Bewegungen exakt gleich sind.
-
Hier setzt nun die Erfindung dergestalt ein, daß die Kurvenscheibe
8 hinsichtlich Einhaltung der vorgegebenen Bahnform überwacht wird. Weicht die Bahnform
von einer vorgegebenen SoliBahn ab, so wird die Aufnahmeschale 6 und damit auch
die Kurvenscheibe 8 so um die gemeinsame Achse am Schwenkarm 7 gedreht, daß die
Schweißnaht
wieder in Richtung Soll-Linie geführt wird.
-
Die Uberwachung der durch die Kurvenscheibe 8 vorgegebenen idealen
Bahnform kann grundsätzlich auf verschiedenerlei Wegen und mit verschiedenerlei
Mitteln erfolgen.
-
Gemäß dem skizzierten Ausführungsbeispiel ist eine optische Abtasteinheit
vorgesehen, und zwar derart, daß die Ideallinie, hier die Außenkontur der Kurvenscheibe,
verfolgt wird. Je nachdem ob dabei nun diese Kurvenscheibe 8 ganz unter den Lichtstrahl
eintaucht oder davon wegwandert, wird über eine Wirkverbindung 10 die Aufnahmeschale
6 gedreht. Der Drehsinn ist dabei so, daß die Schweißnahtwi#derin Richtung der Soll-Linie
geführt wird. Dies bedeutet, daß je nach Abweichung die Aufnahmeschale einer Rechts-
oder einer Linksdrehung unterworfen wird.
-
Die Entscheidung darüber, ob eine Rechts - oder eine Linksdrehung
der Aufnahmeschale initiiert wird, trifft eine Steuereinheit 11, die die Abtastergebnisse
der Abtasteinheit 9 auswertet und ein Steuersignal generiert, das sodann über die
Wirkverbindung 10 die entsprechende Drehung der Aufnahmeschale 6 bewirkt.
-
Die Drehung selbst erfolgt über einen eigenen Antrieb 12, der einerseits
mit dem Schwenkarm 7 fest verbunden ist und andererseits über ein besonderes Antriebselement,
wie z.B. eine Kette 13, auf die Achse von Aufnahmeschale 6 und Kurvenscheibe 8 einwirkt.
-
Zur Anordnung insgesamt ist noch anzumerken, daß der Schwenkarm 7
an einer armähnlichen Hebelmimik fixiert ist, die einerseits am Maschinenständer
1 und andererseits in einem zweiten (Ellbogen-) Gelenk 14 beweglich gelagert ist.
-
Die Funktionsweise der dargestellten und bisher beschriebenen Widerstands-Rollennahtschweißmaschine
ist wie folgt: Auszugehen ist von einer Anfangsstellung, bei der die Hebelmimik
vom Maschinenständer weggeschwenkt ist. Die zu verschweißenden Werkstückteile werden
in die Aufnahmeschale eingelegt und die Hebelmimik wird mittels Zylinder 15 in Richtung
Rollenelektroden bewegt. Sobald die richtige räumliche Zuordnung zwischen Elektroden
und Werkstück erreicht ist, wird die obere Rollenelektrode abgesenkt. Damit wird
sodann der Schweißrand des Bauteils zwischen den beiden Elektrodenrollen zusammengedrückt.
Nunmehr wird die Gabel 16 der Zylindereinheit 15 ausgeschwenkt und
der
Antrieb für die Rollenelektrode und der Schweißstrom eingeschaltet. Das Bauteil
wird nun durch die Reibungskraft zwischen den Elektrodenrollen quer zur Schweißmaschine
bewegt. Wenn sich die Schweißnaht nicht genau entlang der gewünschten Linie bewegt,
sondern nach außen oder nach innen läuft, dann bewegt sich auch die Kurvenscheibe
entsprechend nach außen oder nach innen. Dadurch wird in der Abtasteinheit eine
Abweichung aus der 0-Lage festgestellt. Dies bewirkt, je nachdem ob die Abweichung
positiv oder negativ ist, über den auf dem Schwenkarm sitzenden Antrieb ein Rechts-
oder Linksdrehen der Aufnahmeschale. Durch dieses Drehen des Bauteils läuft die
Schweißnaht wieder in die gewünschte Linie zurück. Wenn man die Regeleinrichtung
entsprechend feinfühlig einstellt, sind auch die Abweichungen von der gewünschten
Schweißnaht sehr gering. Die Regeleinrichtung wirkt sich insbesondere in den Radien
positiv aus, da durch den eigenen Antrieb für das Drehen des Bauteils die auf das
Bauteil wirkenden Kräfte wesentlich kleiner werden als bei den bolzengeführten Vorrichtungen.
Am Ende der Schweißnaht wird der Antriebsmotor für die Rollenelektroden und der
Schweißstrom mittels eines Endschalters abgeschaltet.
-
Im folgenden soll noch auf eine Zusatzeinrichtung hingewiesen werden,
die eine weitgehende Automatisierung der ganzen Maschine ermöglicht.
-
In Anbetracht dessen, daß bei der erfindungsgemäßen Rundumvorrichtung
nur ein einfaches Einlegen der zu verschweißenden Werkstückteile erforderlich ~ist;
ist auch nur ein geringer Hubweg der Hebelmimik notwendig.
-
Gemäß der Darstellung ist mit dem Maschinenständer eine Zylindereinheit
15 verbunden, deren Kolbenweg den Endstellungen im Einlege- und im Arbeitszustand
entspricht.
-
Bei eingefahrenem Zylinder befindet sich also das Bauteil im Einflußbereich
der Rollenelektroden; ist die Schweißnaht durchgezogen, so wird - nach dem Auseinanderfahren
der Rollenelektroden - der Zylinder ausgestoßen und damit das geschweißte Bauteil
freigegeben.
-
Gemäß der zeichnerischen Darstellung wird diese Hubbewegung über einen
in der Verlängerung der Achse von Aufnahmeschale und Kurvenscheibe liegenden Ansatz
auf die Hebelmimik übertragen.
-
Abschließend soll noch darauf hingewiesen werden, daß auf der Grundlage
der erfindungsgemäßen Konfiguration eine Widerstands-Rollennahtschweißmaschine sehr
leicht beliebigen Schweißnahtformen angepaßt werden kann. Schließlich braucht man
nur die Aufnahmeschale und die Kurvenscheibe auszuwechseln und schon kann ein neues
Bauteil - mit geänderten Konturen - geschweißt werden.
-
L e e r s e i t e