DE3427387C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatisch betätigte Schweißzange, deren Zangenschenkel jeweils als zwei­ armige Hebel ausgebildet sind, an deren Lastarmen die Schweißelektroden angeordnet sind und deren Kraftarme mit einem pneumatischen Zylinder-Kolben-Trieb kraft­ schlüssig verbunden sind, wobei der Zylinder-Kolben- Trieb auf der Mittellinie eines Grundkörpers der Werkzeugeinheit angeordnet ist, die beiden Zangen­ schenkel zu beiden Seiten des Zylinder-Kolben-Triebes jeweils um parallel zueinander und senkrecht zur Längsachse des Zylinder-Kolben-Triebes verlaufende Hebelachsen gegeneinander drehbar gelagert und ihre Kraftarme an ihren Enden jeweils durch Verbindungs­ elemente mit dem Kolbenstangenkopf kraftschlüssig verbunden sind.

Es sind Schweißautomaten für die Punktverschweißung von Blechen und dergleichen dünnschichtigem Material bekannt, wobei an einem beweglichen Automaten- oder Maschinenarm eine Schweißzange angeordnet ist, deren Zangenschenkel mittels eines oder mehrerer pneumatischer Zylinder-Kolben-Triebe gegeneinander bewegbar sind. Bei einer in Fachkreisen allgemein bekannten einfachen Ausführung sind die beiden Zangenschenkel jeweils als zweiarmige Hebel ausgebildet und gemeinsam auf einer Achse gegeneinander bewegbar gelagert.

An den Lastarmenden der Zangenschenkel sind die Schweißelektroden so gegeneinander gerichtet angeordnet, daß sie bei geschlossener Zange die gewünschte geringste Entfernung voneinander haben.

Die Kraftarme der Zangenschenkel sind durch einen pneumatischen Zylindertrieb miteinander verbunden, wobei der Zylinder an dem einen Zangenschenkel angreift und die Kolbenstange mit dem anderen Zangenschenkel ver­ bunden ist. Die von den beiden Zangenschenkeln nebst Lagerung und dem Zylinder-Kolben-Trieb gebildete Werk­ zeugeinheit ist am Ende eines beweglichen Armes beispielsweise von einem Schweißautomaten innerhalb bestimmter Grenzen um die Zangenachse pendelnd gelagert. Das heißt, die Zangenschenkel sind nicht nur gegeneinander, sondern auch gemeinsam innerhalb bestimmter Grenzen um die Zangenachse beweglich gelagert.

Diese Anordnung hat zwar den Vorteil, daß keine sehr hohen Anforderungen an die Führungsgenauigkeit des die Zange tragenden Automaten- oder Maschinenarmes zu stellen sind. Dieser Nachteil ist aber nur gering zu bewerten, da der derzeitige Stand der Technik eine sehr genaue Werkzeugführung ermöglicht.

Dem steht indessen ein erheblicher Nachteil gegenüber: Praktisch treffen bei Einleitung eines Schweißvorganges nie beide Schweißelektroden gleichzeitig auf die miteinander zu verbindenden Werkzeugteile. Nachdem zunächst eine Elektrode an dem Werkstück anschlägt, korrigiert sich die Stellung der Schweißzange durch eine mehr oder weniger große Schwenkbewegung der ganzen Zange um die Zangenachse, wobei sich gleichzeitig die Zange schließt. Das Werkstück dient also vor der Verschweißung seiner Teile als Anschlag zum Ausrichten der Schweiß­ zange.

Durch diese Belastung des Werkstückes kommt es leicht dazu, daß seine Teile unter Spannung miteinander ver­ schweißt werden. Das führt zwangsläufig zu mancherlei Schäden wie Verformungen, Rißbildungen oder auch Brüchen.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Bauart besteht darin, daß die gesamte Werkzeugeinheit unter Freilassung der die Elektroden tragenden Zangenschenkel von einem besonderen Gehäuse umgeben werden muß, wenn man sie vor schädigenden Schweißspritzern und Schmutz schützen will.

Indessen ist durch die DE-PS 2 16 882 auch schon eine Schweißzange zum Punktschweißen bekannt geworden, wobei der Zylinder-Kolben-Trieb auf der Mittellinie eines Grundkörpers der Werkzeugeinheit angeordnet ist, die beiden Zangenschenkel zu beiden Seiten des Zylinder- Kolben-Triebes jeweils um parallel zueinander und senkrecht zur Längsachse des Zylinder-Kolben-Triebes verlaufende Hebelachsen gegeneinander drehbar gelagert und deren Kraftarme jeweils an ihren Enden durch Verbindungselemente mit dem Kolbenstangenkopf kraft­ schlüssig verbunden sind. Diese Verbindungselemente bestehen darin, daß an dem Kolbenstangenkopf eine Rolle und an den beiden Kraftarmen der Zangenschenkel Führungskurven vorgesehen sind.

Bei einer solchen Schweißzange ist es zwar auch möglich, daß die die Elektroden tragenden Zangen­ schenkel beim Schließen der Zange auf der Zangen­ längsachse zusammentreffen. Dies setzt aber voraus, daß die Führungskurven an den Kraftarmen der Zangen­ schenkel völlig sauber sind. Wenn sich an einer dieser Kurven Schmutz oder beim Schweißvorgang wegspritzendes flüssiges Metall ansetzt, so ist die Führungsgenauig­ keit nicht mehr gewährleistet. Um dies zu vermeiden, ist auf jeden Fall ein Schutzgehäuse bei einer solchen Zange erforderlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine pneumatisch betätigte, an einem Automatan- oder Maschinenarm zu befestigende Schweißzange zu schaffen, bei der die vorbeschriebenen Nachteile beseitigt sind. Insbesondere soll die aus den Zangenschenkeln und dem Zylinder-Kolben-Trieb gebildete Werkzeugeinheit so gebaut sein, daß ein besonderes Gehäuse als Schutz gegen Schweißspritzer und Schmutz nicht mehr erforder­ lich ist. Dabei sollen die die Elektroden tragenden Zangenschenkel beim Schließen der Zange genau auf der Zangenlängsachse zusammentreffen, wobei die Zangen­ längsachse unter Aufhebung jeglicher Pendelfreiheit auf einer in jeweils gewünschter Richtung festlegbaren Linie fixiert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer pneumatisch betätigten Schweißzange der im Oberbegriff des Anspruchs 1 und eingangs der Beschreibung definierten Gattung.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus den Zangenschenkeln und dem Zylinder-Kolben-Trieb bestehende Werkzeugeinheit die Merkmale gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufweist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung geht aus dem Anspruch 2 hervor.

Durch die kompakte gehäuseartige Ausbildung des Grund­ körpers mit glatten Oberflächen ist die gesamte Werk­ zeugeinheit sehr gut gegen Schweißspritzer und Schmutz geschützt.

Die Kniehebelkonstruktion als Verbindung zwischen der Kolbenstange und den Zangenschenkeln führt zwangsläufig dazu, daß die Schweißelektroden stets genau auf der Längsachse der Schweißzange zusammentreffen. Dadurch können bei genauer Zangenführung Verspannungen im Werkstück, wie sie bei pendelnder Zangenanordnung oder unpräziser Führung der Zangenschenkel unvermeidbar sind, völlig ausgeschlossen werden.

Die Gewichtsverteilung der Schweißzange in einer solchen Kompaktausführung ist sehr günstig. Dies ist insbesondere beim Einsatz an Automaten für das Ein­ halten der Maßgenauigkeit der Werkzeugführung erforder­ lich.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schweißzange,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A gem. Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Schweißzange ist eine Werkzeug­ einheit, die im wesentlichen besteht aus einem pneuma­ tischen Zylinder-Kolben-Trieb 1, den beiden Zangen­ schenkeln 2, 3 und einem Grundkörper 4, an dem diese Teile angeordnet sind.

Der Grundkörper 4 hat im wesentlichen einen H-profil­ förmigen Querschnitt mit breitem Steg, der vom Körper des Zylinders 1 a gebildet wird. Die Profilschenkel bilden zwei Paare von parallel zueinander liegenden Lagerplatten 4 a, 4 b. Zwischen diesen sind zu beiden Seiten des Zylinders 1 a die Zangenschenkel 2, 3 jeweils um parallel zueinander und senkrecht zur Zylinderachse 1 b verlaufende Hebelachsen 5, 6 gegeneinander drehbar gelagert. Sie sind an beiden Enden ihrer Kraftarme 2 a, 3 a durch eine Kniehebelkonstruktion 7, 7 a am Kolben­ stangenkopf 8 des Zylinder-Kolben-Triebes 1 kraft­ schlüssig angelenkt.

An den Lastarmen 2 b, 3 b der Zangenschenkel 2, 3 sind die Schweißelektroden 10, 11 so angeordnet,daß sie gegeneinanderzeigen und bei geschlossener Zange den gewünschten Abstand voneinander haben.

Durch die Bewegungen der Kolbenstange 1 b werden die kraftschlüssig mit ihr über die Kniehebelkonstruktion 7, 7 a verbundenen Zangenschenkel 2, 3 gegeneinander bewegt. Die Schließung der Zange wird erreicht, wenn die Kolbenstange 1 b ausgefahren ist, wobei der Knie­ hebel 7, 7 a nahezu rechtwinklig zur Kolbenstange 1 b gestreckt ist. Durch Einziehen der Kolbenstange 1 b wird mit zunehmender Neigung der Hebelarme des Knie­ hebels 7, 7 a zur Kolbenstangenachse die Schweißzange geöffnet.

Die Erfindung läßt die Ausbildung des Zylinder-Kolben- Triebes offen.

Die Zylindereinheiten können den jeweiligen Erforder­ nissen angepaßt sein, insbesondere was die Geschwindig­ keit der Kolbenhübe und den Schweißdruck betrifft. Es können sogenannte doppelwirkende, Duplex-, Triplex- oder auch Quadrozylinder in dem Grundkörper der Zylindereinheit vorgesehen sein.

Die Zylinder können in Normalausführung oder auch als Hochgeschwindigkeitszylinder ausgebildet sein. Es ist möglich, außer dem Arbeitshub des Kolbens erforder­ lichenfalls auch einen entsprechenden Vorhub vorzusehen.

Claims (2)

1. Pneumatisch betätigte Schweißzange, deren Zangen­ schenkel jeweils als zweiarmige Hebel ausgebildet sind, an deren Lastarmen die Schweißelektroden angeordnet sind und deren Kraftarme mit einem pneumatischen Zylinder-Kolben-Trieb kraftschlüssig verbunden sind, wobei der Zylinder-Kolben-Trieb auf der Mittellinie eines Grundkörpers der Werkzeug­ einheit angeordnet ist, die beiden Zangenschenkel zu beiden Seiten des Zylinder-Kolben-Triebes jeweils um parallel zueinander und senkrecht zur Längsachse des Zylinder-Kolben-Triebes verlaufende Hebelachsen gegeneinander drehbar gelagert und ihre Kraftarme an ihren Enden jeweils durch Verbindungselemente mit dem Kolbenstangenkopf kraftschlüssig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1 a) des Zylinder-Kolben-Triebes (1) mit dem Grundkörper (4) der Werkzeugeinheit zusammen als einstückiges Formteil ausgebildet ist, dergestalt, daß der Grundkörper (4) im wesentlichen einen H-profilförmigen Querschnitt mit breitem Profilsteg hat, wobei der Profilsteg vom Körper des Zylinders (1 a) gebildet wird und wobei die Profil­ schenkel Lagerplatten (4 a, 4 b) bilden, zwischen denen zu beiden Seiten des Zylinders (1 a) die Zangenschenkel (2, 3) gelagert sind.

2. Pneumatisch betätigte Schweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (7, 7 a) zwischen den Zangenschenkeln (2, 3) und dem Kolbenstangenkopf (8) eine Kniehebelkonstruktion bilden.