DE3832977C1

DE3832977C1 - Welding tongs for electric resistance welding

Info

Publication number: DE3832977C1
Application number: DE19883832977
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. 7031 Grafenau De Burke
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1989-08-03

Abstract

The invention relates to a control device for welding tongs for electric resistance welding. The flow rate of the fluid moving the welding jaws via hydraulic cylinders is measured by means of a displacement-type flowmeter. The flowmeter is here attached locally separate from the welding tongs in the hydraulic supply unit in order to keep it away from the influence of the magnetic field arising during the welding and to avoid sensitive control lines in the area of the working arm of the industrial robot. Once the volume required for opening the welding tongs has flowed through the flowmeter, it transmits a release signal to the control system of the industrial robot for moving it further.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schweißzange für elektrisches Widerstandsschweißen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie z. B. aus der DE-PS 29 43 245 als bekannt hervor geht.The invention relates to a welding gun for electrical Resistance welding according to the preamble of claim 1, as they e.g. B. from DE-PS 29 43 245 as known goes.

Schweißzangen zum elektrischen Widerstandsschweißen werden in der Industrie insbesondere im Zusammenhang mit Indu strierobotern eingesetzt. Um Kollisionen mit dem Werkstück beim Ein- und Ausfahren oder Zerstörung an der Schweiß stelle beim Weiterfahren der Schweißzange zu vermeiden, muß jeweils gewährleistet sein, daß die Zange ausreichend geöffnet ist. Bei der gattungsbildenden Schweißzange geschieht dies durch die Stellungsabfrage des Kolbens des Hydraulikzylinders. Die Abfrage erfolgt im allgemeinen über einen Reed-Kontakt. Wegen der auftretenden magne tischen Felder während des Schweißvorganges ergibt diese Abfrage aber öfters nicht die korrekten Daten.Welding guns for electrical resistance welding in industry especially in connection with Indu used in robot robots. To avoid collisions with the workpiece when retracting and extending or destroying the sweat avoid moving the welding gun, it must be ensured that the pliers are sufficient is open. With the generic welding gun this is done by querying the position of the piston of the Hydraulic cylinder. The query is generally made via a reed contact. Because of the occurring magne table fields during the welding process results in this However, it often fails to query the correct data.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsmäßig zu grundegelegte Schweißzange dahingehend weiterzuentwickeln, daß bei der Stellungsabfrage der Schweißbacken gesicherte, d. h. durch das beim Schweißen entstehende Magnetfeld unbeeinflußte Daten geliefert werden.The object of the invention is to genus to further develop basic welding guns that when the position of the welding jaws was checked, d. H. due to the magnetic field generated during welding unaffected data are provided.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 gelöst. Durch die abgerückte, ortsfest angeordnete mittelbare Stellungsabfrage der Schweißbacken der Schweißzange können sich Magnetfelder im Schweißzangenbereich nicht mehr auf die Stellungsabfrage auswirken. Außerdem werden empfindliche Steuerleitungen im Armbereich des Industrieroboters vermieden.The object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved. Because of the fixedly arranged indirect position inquiry of the Welding jaws of the welding gun can develop magnetic fields in the Welding gun area no longer on the position query impact. In addition, sensitive control lines in the Arm area of the industrial robot avoided.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.Appropriate embodiments of the invention can Subclaims are taken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeich nungen dargestellt und wird im folgenden erläutert. Dabei zeigtAn embodiment of the invention is in the drawing shown and is explained below. Here shows

Fig. 1 einen schematischen Aufbau der Schweißzange mit Mengenmesser und Schalter und Fig. 1 shows a schematic structure of the welding gun with flow meter and switch and

Fig. 2 ein Ausgestaltungsbeispiel des Mengenmessers mit Schalter. Fig. 2 shows an embodiment of the flow meter with switch.

Der schematische Aufbau der hydraulisch betätigten Schweißzange 2 mit der Überwachungseinheit ist in Fig. 1 dargestellt. Der funktionelle Zusammenhang bezüglich einer einzelnen Schweißbacke 1 ist dabei wie folgt: The schematic structure of the hydraulically operated welding gun 2 with the monitoring unit is shown in FIG. 1. The functional relationship with respect to an individual welding jaw 1 is as follows:

Die Schweißbacke 1 der Schweißzange 2 ist mit dem Kolben 11 des zugeordneten Hydraulikzylinders 3 verbunden. Die Hydraulikzylinder 3, 3′ beider Schweißbacken 1, 1′ sind in einem Paar verbundener Zylinder 13 untergebracht. Der Kolben 11 des Hydraulikzylinders 3 wird mittels der durch die hydraulischen Versorgungseinheiten 5 einströmenden Hydraulikflüssigkeit bewegt. Damit ist die Bewegung mit dem am Kolben 11 über einen Hebel angebrachten Schweiß backe 1 verbunden. In einem Zweig 5 der hydraulischen Versorgungseinheit ist der Mengenmesser 6 mit zwei, in jeweils nur in eine Richtung betreibbaren Bypaßleitung 10, 24 die mittels Druckbegrenzungsventil 12, 25 bzw. Rück schlagventilen geschaltet werden, zwischengeschaltet. Der Mengenmesser 6 hat in diesem Fall einen Zylinder 7 und einen innenliegenden, freifliegenden Kolben 8. An jeder Endstellung 26, 27 des Kolbens 8 ist zu dessen Stellungs abfrage ein Schalter 4 montiert. Beim Schließen der Schweißbacke 1 strömt die Flüssigkeit in den Mengenmesser 6 und bewegt den Kolben 8 aus seiner unteren Endlage 26 in seine obere Endlage 27. Der Weg durch die Bypaßleitungen 10, 24 ist zunächst nicht möglich, da das Druckbegren zungsventil 25 in dieser Richtung nicht durchfließbar ist, und das Druckbegrenzungsventil 12 noch nicht geöffnet ist. Nach erreichen des Kolbens 8 in seine obere Endlage 27 steigt der Druck in der Bypassleitung 24 vor dem Druckbe grenzungsventil 12 so sehr an, daß dieses umschaltet und die Bypassleitung 24 freigibt. Die restliche noch benö tigte Flüssigkeit kann dann passieren. The welding jaw 1 of the welding gun 2 is connected to the piston 11 of the associated hydraulic cylinder 3 . The hydraulic cylinders 3 , 3 'of both welding jaws 1 , 1 ' are housed in a pair of connected cylinders 13 . The piston 11 of the hydraulic cylinder 3 is moved by means of the hydraulic fluid flowing in through the hydraulic supply units 5 . So that the movement with the attached to the piston 11 via a lever welding jaw 1 is connected. In one branch of the hydraulic supply unit 5, the flow meter 6 with two, interposed in each operable in one direction only bypass conduit 10, 24 which are switched by means of pressure limiting valve 12, 25 and blow valves Re. The quantity meter 6 in this case has a cylinder 7 and an internal, free-flying piston 8 . At each end position 26 , 27 of the piston 8 , a switch 4 is mounted to query its position. When the welding jaw 1 closes, the liquid flows into the flow meter 6 and moves the piston 8 from its lower end position 26 into its upper end position 27 . The way through the bypass lines 10 , 24 is initially not possible because the pressure limiting valve 25 is not flowable in this direction, and the pressure relief valve 12 is not yet open. After reaching the piston 8 in its upper end position 27 , the pressure in the bypass line 24 in front of the pressure limiting valve 12 increases so much that it switches over and releases the bypass line 24 . The remaining liquid still required can then pass through.

Ist der Schweißvorgang beendet wird durch die hydraulische Versorgungseinheit 5, die in diesem Fall nicht einen zwi schengeschalteten Mengenmesser 6 aufweist, Flüssigkeit in den Hydraulikzylinder 3 geleitet. Dadurch wird die auf der anderen Seite des Kolbens 11 befindliche Flüssigkeit verdrängt. Die Flüssigkeit fließt in den Mengenmesser 6 und bewegt den Kolben 8 aus seiner oderen Endlage 27 in seine untere Endlage 26. Das Volumen zwischen den beiden Endlagen 26, 27 des Kolbens 8 entspricht dem Volumen, das der Kolben 11 des Hydraulikzylinders 3 verdrängt, um sicherzustellen, daß die Schweißzange 2 für ein Weitertakten ausreichend geöffnet ist. Ist der Kolben 8 in der unteren Endlage 26 angekommen, wird er durch den unteren Schalter 4 registriert. Die restliche zurückfließende Flüssigkeit fließt nach Erreichen des Schaltdruckes des Druckbegrenzungsventiles 25 durch die Bypassleitung 10. Gleichzeitig gibt der untere Schalter 4 ein Freigabesignal an die Bewegungsautomatik des Indu strieroboters, an dem die Schweißzange 2 angebracht ist. Die Beschaltung des anderen Hydraulikzylinders 3′ ist entsprechend ausgebildet.If the welding process is ended, the hydraulic supply unit 5 , which in this case does not have an interposed quantity meter 6 , passes liquid into the hydraulic cylinder 3 . This displaces the liquid on the other side of the piston 11 . The liquid flows into the flow meter 6 and moves the piston 8 from its end position 27 into its lower end position 26 . The volume between the two end positions 26 , 27 of the piston 8 corresponds to the volume which the piston 11 of the hydraulic cylinder 3 displaces in order to ensure that the welding gun 2 is sufficiently open for further clocking. When the piston 8 has reached the lower end position 26 , it is registered by the lower switch 4 . The remaining liquid flowing back flows through the bypass line 10 after the switching pressure of the pressure limiting valve 25 has been reached. At the same time, the lower switch 4 gives a release signal to the automatic movement of the induction robot to which the welding gun 2 is attached. The circuitry of the other hydraulic cylinder 3 'is designed accordingly.

Der Mengenmesser 6 ist als Ausführungsbeispiel in Fig. 2 detailiert dargestellt. Innerhalb des Zylinders 7 ist der Kolben 8. Er besteht aus einem der Längsrichtung nach durchbohrten Kolben aus einem nichtmagnetischen Material. An den Stirnseiten weißt er durchmessergleiche Deckschei ben 14, 15 aus magnetischem Material auf, die mit dem Gewindebolzen 16 auf dem Kolben 8 befestigt sind. An den Enden ist der Zylinder 7 mit zwei Deckeln 17, 18 aus ferritischem Material versehen, die gegenüber der Zylin derwandung durch einen O-Ring 19 abgedichtet sind. Der freifliegende Kolben 8 wird jeweils in den Endlagen magne tisch gehalten, was bei drucklosem System z.B. bei War tungsarbeiten wichtig ist.The quantity meter 6 is shown in detail as an exemplary embodiment in FIG. 2. The piston 8 is inside the cylinder 7 . It consists of a piston made of a non-magnetic material which is pierced in the longitudinal direction. At the front he knows ben diameer cover plates ben 14 , 15 made of magnetic material, which are fastened with the threaded bolt 16 on the piston 8 . At the ends of the cylinder 7 is provided with two lids 17 , 18 made of ferritic material, which are sealed against the wall of the cylinder by an O-ring 19 . The free-flying piston 8 is held magnetically in the end positions, which is important in a pressureless system, for example during maintenance work.

Die Deckel 17, 18 sind mit Gewindestangen 21 miteinander verschraubt. An den Endstellungen des Kolbens 8 sind jeweils Kontaktgeber 22, 23 an dem Zylindermantel ange bracht. Als Kontaktgeber 22, 23 sind vorwiegend Reedkon takte eingesetzt. Das Volumen, das zwischen den beiden Endstellungen durch den Kolben 8 mit seinen Deckscheiben 15, 14 verdrängt wird, ist im Höchstfall gleich groß wie das Volumen, das dem Hydraulikzylinderkolben 11 zur Verfügung steht. Bei kleinerem Volumen ist die Paral lelschaltung eines Bypasses 10 unumgänglich, der mit dem Druckbegrenzungsventil 12 durch ein Steuersignal des Schalters 22, 23 geöffnet bzw. geschlossen wird, damit die Restmenge der Flüssigkeit fließen kann.The covers 17 , 18 are screwed together with threaded rods 21 . At the end positions of the piston 8 , contactors 22 , 23 are placed on the cylinder jacket. Mainly reed contacts are used as contacts 22 , 23 . The volume that is displaced between the two end positions by the piston 8 with its cover disks 15 , 14 is at most the same size as the volume that is available to the hydraulic cylinder piston 11 . With a smaller volume, the parallel circuit of a bypass 10 is unavoidable, which is opened or closed with the pressure limiting valve 12 by a control signal from the switch 22 , 23 so that the remaining amount of the liquid can flow.

Claims

1. welding gun for electrical resistance welding for use on industrial robots, whereby

- At least one hydraulic cylinder operable in two different directions is arranged on each welding jaw of the welding gun and
- each hydraulic cylinder is assigned at least one position-dependent switch,

characterized in that the position-dependent actuable switch ( 4 ) locally separated from the respective hydraulic cylinder ( 3 , 3 ' ) attached to a fixed between the hydraulic cylinder ( 3 ) and the associated hydraulic supply unit ( 5 ) volumetric flow meter ( 6 ) and so on are designed so that they respond after a certain volume has passed through the respectively assigned flow meter ( 6 ).

2. Welding tongs for electrical resistance welding according to claim 1, characterized in that the volumetric flow meter ( 6 ) has a piston ( 8 ) movable within a cylinder ( 7 ) movable by the hydraulic fluid, its reaching or passing at a certain position by means of the position-dependent actuable switch ( 4 ) can be detected.

3. welding gun for electrical resistance welding according to claim 2, characterized in that the piston ( 8 ) at least partially constructed of magnetic material ( 9 ) and the switch ( 4 ) is designed as a reed con tact ( 23 , 24 ).

4. welding gun for electrical resistance welding according to claim 2, characterized in that the piston ( 8 ) at least partially constructed of ferromagnetic material and the switch ( 4 ) is designed as an inductive proximity switch.

5. welding gun for electrical resistance welding according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the flow meter ( 6 ) with at least one bypass line ( 10 ) is fluidly bypassable.

6. welding gun for electrical resistance welding according to claim 5, characterized in that the bypass line ( 10 ) depending on the position of a pressure relief valve ( 12 , 25 ) on and zuteu erbar.