DE3840636A1 - Welding tongs - Google Patents

Welding tongs

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DE3840636A1
DE3840636A1 DE19883840636 DE3840636A DE3840636A1 DE 3840636 A1 DE3840636 A1 DE 3840636A1 DE 19883840636 DE19883840636 DE 19883840636 DE 3840636 A DE3840636 A DE 3840636A DE 3840636 A1 DE3840636 A1 DE 3840636A1
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Germany
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cylinder
welding gun
guide
piston
compensating
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Withdrawn
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DE19883840636
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German (de)
Inventor
Lothar Leinweber
Georg Josef Gaudier
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VBS-VERTRIEBSGESELLSCHAFT FUER SCHWEISSTECHNIK MBH
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MBS MECHANISCHE BEARBEITUNGSST
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/30Features relating to electrodes
    • B23K11/31Electrode holders and actuating devices therefor
    • B23K11/314Spot welding guns, e.g. mounted on robots
    • B23K11/315Spot welding guns, e.g. mounted on robots with one electrode moving on a linear path

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Published without abstract.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schweißzange für die elektrische Widerstandspunktschweißung zur Verwendung in Verbindung mit einem Industrieroboter gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a welding gun for the electrical resistance spot welding for use in connection with an industrial robot according to the Preamble of the main claim.

Schweißzangen dieser Art sind bereits im Gebrauch und allgemein bekannt. Dabei ist auch bekannt, die gesamte Bewegungsstrecke der Schweißelektrode, das heißt, den Kolbenhub des Schweißzangen-Zylindertriebes sowohl in der Schließrichtung, als auch beim Rückhub in mehrere Abschnitte zu unterteilen und zwar in einen Vorhub und wenigstens einen Arbeitshub.Welding guns of this type are already in use and well known. It is also known the whole Movement distance of the welding electrode, that is, the Piston stroke of the welding gun cylinder drive both in the closing direction, as well as the return stroke in several Subdivide sections into a preliminary stroke and at least one stroke.

Der Vorhub ermöglicht ein ausreichend weites Öffnen der Schweißzange, damit sie voluminöse Teile der Werkstücke, z.B. Türrahmen an Pkw-Karosserien, übergreifen kann, um dahinterliegende flache Teile des Werkstückes ver­ schweißen zu können. The pre-stroke enables the opening of the Welding tongs so that they have voluminous parts of the workpieces, e.g. Door frames on car bodies that can spill around ver lying flat parts of the workpiece to be able to weld.  

Zu den Arbeitshüben wird der Schweißelektrodenschaft jeweils nur ein kurzes Stück zurückgezogen, um die Schweißzange von einem Schweißpunkt zum andern entlang einer Schweißpunktlinie bewegen zu können.The welding electrode shaft becomes the working strokes withdrawn only a short distance to the Weld gun from one welding spot to the other to be able to move a spot weld line.

Um Verformungen und Verschiebungen der miteinander zu verschweißenden Blechwerkstücke zu vermeiden, ist beim Programmieren des die Schweißzange führenden Roboters anzustreben, daß die Festelektrode beim Auftreffen der beweglichen Schweißelektrode möglichst nahe am Werk­ stück steht. Nach jedem Schweißvorgang soll aber auch die Festelektrode sich schnell und weit genug vom Werkstück lösen, damit ein "Verkleben" am Werkstück vermieden wird.To deformations and shifts of each other Avoid welding sheet metal workpieces Programming the robot guiding the welding gun to aim for that the fixed electrode when hitting the movable welding electrode as close as possible to the factory piece stands. But after each welding process, too the fixed electrode quickly and far enough away Loosen the workpiece so that it "sticks" to the workpiece is avoided.

Es ist bereits bekannt, zu diesem Zweck den Schweißzangen- Zylindertrieb achsparallel verschieblich unter Zwischen­ schaltung elastischer Elemente an dem mit Hubbegrenzern versehenen Schweißzangenhalter anzuordnen. Hierzu sieht die DE-PS 35 22 015 ausgehend von der DE-AS 13 03 168 vor, daß sich parallel zur Längsachse des Zylinder­ triebes am Schweißzangenhalter verschiebliche Anschlag­ stößel befinden, deren elastische Elemente einen An­ schlagfortsatz des Zylinders beim Schließen bzw. Öffnen der Elektroden in eine Neutralstellung drücken, in welcher zwei einen Neutralstellungsspalt begrenzende Federanschläge der Anschlagstößel am Anschlagfortsatz anliegen, und die Druckkraft jedes elastischen Elements entsprechend dem Gewicht der am Halter ver­ schieblichen Zange derart bemessen ist, daß die Schweißzange lageunabhängig arbeiten kann.It is already known to use the welding gun Cylinder drive can be moved axially parallel under intermediate Switching elastic elements on the with stroke limiters to arrange provided welding gun holder. This looks DE-PS 35 22 015 starting from DE-AS 13 03 168 before that parallel to the longitudinal axis of the cylinder driven stop on the welding gun holder plunger are located, the elastic elements of an impact extension of the cylinder when closing or Open the electrodes in a neutral position, in which two limit a neutral position gap Spring stops of the stop plunger on the stop extension apply, and the compressive force of any elastic Elements according to the weight of the ver sliding pliers is dimensioned such that the Welding gun can work regardless of position.

Indessen können aber die elastischen Elemente, die nach der vorgenannten Druckschrift als Druckfedern ausge­ bildet sein sollen, die Schweißzange nur so halten, daß die Festelektrode nur annähernd die gewünschte Lage hat. Eine optimale Einstellung der Festelektrode ist damit nicht möglich.However, the elastic elements, which according to the aforementioned publication out as compression springs should be formed, only hold the welding gun in such a way that the fixed electrode only approximately the desired position Has. An optimal setting of the fixed electrode  is not possible with it.

Die bekannten Schweißzangen sind darüber hinaus auch in anderen Bereichen noch unvollkommen:The well-known welding guns are also also imperfect in other areas:

Der Festelektrodenarm ist unter Verjüngung seines Basisendes in einer Aufnahme am Deckel des Zylinder­ triebes elektrisch isoliert befestigt. Die aus mehr oder weniger elastischem Material bestehende Isolierung hat - in Verbindung mit der Verjüngung des Elektroden­ schaftes - zur Folge, daß sich die Festelektrode unter dem Druck der beweglichen Schweißelektrode aus deren in der Achslinie des Zylindertriebes liegenden Bewegungs­ linie bewegt. Dabei kommt es wiederum zu Verschiebun­ gen und Verformungen des Werkstückes. Verbesserungsbedürftig sind auch die Zylindertriebe an sich und deren Halterungen.The fixed electrode arm is attached to the cover of the cylinder drive electrically insulated by tapering its base end in a receptacle. The insulation made of more or less elastic material - in conjunction with the taper of the electrode shaft - has the consequence that the fixed electrode moves under the pressure of the movable welding electrode from the line of motion in the axis line of the cylinder drive. This in turn leads to displacements and deformations of the workpiece. The cylinder drives themselves and their brackets are also in need of improvement.

Der Erfindung liegt hiernach die Aufgabe zugrunde, eine Schweißzange für die elektrische Widerstandspunkt­ schweißung zu schaffen, bei der die vorbeschriebenen Mängel der bekannten Schweißzangen beseitigt sind. Da­ bei wird besonders Wert darauf gelegt, daß die Punkt­ schweißungen möglichst präzise, das heißt, ohne Ver­ schiebungen und Verformungen der Werkstücke beim Schweißen erfolgen können. Darüber hinaus soll das Programmieren des die Schweißzange führenden Roboters erleichtert werden. Ferner hat die Erfindung zum Ziel, die Schweißzange im Hinblick auf ihre Herstellung und den Austausch von Verschleißteilen zu vereinfachen.The invention is based on the object, a Welding gun for the electrical resistance point to create welding in which the above Defects of the known welding guns are eliminated. There at is particularly important that the point welds as precisely as possible, that is, without ver shifts and deformations of the workpieces during Welding can be done. In addition, that should Programming the robot guiding the welding gun be relieved. The invention further aims to the welding gun in terms of their manufacture and to simplify the replacement of wearing parts.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Schweißzange mit den Merkmalen gemäß dem Ober­ begriff des Hauptanspruchs.To achieve this object, the invention is based on a welding gun with the features according to the upper concept of the main claim.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine solche Schweißzange mit den Merkmalen gemäß dem kennzeichnenden Teil des Haupt­ anspruchs ausgestattet ist.The object is achieved according to the invention solved that such a welding gun with the  Features according to the distinctive part of the main sophisticated.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Merkmalen nach den Unteransprüchen.Advantageous further developments result from the Characteristics according to the subclaims.

Die Ausbildung der Lagerungen der Schweißzange am Schweißzangenhalter als Ausgleichselemente mit jeweils einem in das Roboterprogramm einbeziehbaren pneuma­ tischen Ausgleichs-Zylindertrieb ermöglicht in jeder Arbeitslage der Schweißzange ein exaktes Anfahren der Festelektrode an das Werkstück und erleichtert im übrigen das Einrichten des Roboterprogrammes.Training of the welding gun bearings on Welding gun holder as compensation elements with each a pneuma that can be included in the robot program Equalizing cylinder drive enables in everyone Working position of the welding gun an exact start of the Fixed electrode on the workpiece and facilitated in the rest of setting up the robot program.

Bei Überkopfarbeiten (mit nach oben gerichteten Elektro­ den) übernehmen die zwischen den Ausgleichs-Zylinder­ trieben und den elektrodenseitigen Halterungen der Führungsstangen angeordneten Ausgleichsfedern die Abstützung der Schweißzange auf dem Schweißzangenhalter.For overhead work (with the electrical equipment pointing upwards take over between the compensating cylinders driven and the electrode-side brackets of the Guide rods arranged the compensation springs The welding gun is supported on the welding gun holder.

Die elektrisch leitende Befestigung der Festelektrode in einer Aufnahme am Zylinderdeckel, wobei dieser gegen­ über den übrigen Bauteilen der Schweißzange elektrisch isoliert ist, gewährleistet auch bei verhältnismäßig geringem Gewicht des Festelektrodenarmes einen wesent­ lich stabileren Sitz desselben, so daß die Fest­ elektrode nicht mehr unter dem Druck der beweglichen Schweißelektrode aus deren Bewegungslinie gebogen und ein Verschieben und/oder Verformen der Werkstücke bei den Schweißvorgängen vermieden wird.The electrically conductive attachment of the fixed electrode in a receptacle on the cylinder cover, this against electrically over the other components of the welding gun is insulated, even at proportionate light weight of the fixed electrode arm is essential Lich more stable seat of the same, so that the hard electrode no longer under the pressure of the movable Welding electrode bent from its line of motion and moving and / or deforming the workpieces the welding processes is avoided.

Die kreisrunde Gestaltung der Kolbenstange des Zylinder­ triebes vereinfacht die Herstellung.The circular design of the piston rod of the cylinder drive simplifies production.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert. The invention is based on a for example, reproducing the drawing.  

Es zeigtIt shows

Fig. 1 Eine Seitenansicht der Schweißzange mit Halb- Axialschnitt durch den Schweißzangen-Zylinder­ trieb und Axialschnitt durch einen Ausgleichs- Zylindertrieb mit Schweißzangenträger und angebautem Transformator, Fig. 1 is a side view of the welding gun with half axial section powered by the welding gun cylinder and axial section through a balancing cylinder engine with welding gun carrier and mounted transformer

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-A in Fig. 1 mit Stirnansicht der Schweißzange mit Schweiß­ zangenträger, jedoch ohne Transformator. Fig. 2 shows a cross section along the line AA in Fig. 1 with an end view of the welding gun with welding gun holder, but without a transformer.

Die Schweißzange hat einen pneumatischen Zylindertrieb 1, dessen Kolbenstange 2 an ihrem aus dem Arbeits­ zylinder 3 herausragenden Ende in einer Schaftaufnahme 4 koaxial einen Elektrodenschaft 5 mit der Schweiß­ elektrode 6 trägt. Am elektrodenseitigen Zylinderdeckel 7 ist unterhalb der Zylinderachse 8 in einer Aufnahme 9 ein Elektrodenarm 10 elektrisch leitend fest angeordnet. Dabei ist der Zylinderdeckel 7 gegenüber den übrigen Bauteilen der Schweißzange elektrisch isoliert. Das freie Ende des Elektrodenarmes 10 ist zur Zylinderachse 8 hin umgebogen und trägt die Festelektrode 11.The welding gun has a pneumatic cylinder drive 1 , the piston rod 2 at its end protruding from the working cylinder 3 in a shank 4 coaxially carries an electrode shaft 5 with the welding electrode 6 . An electrode arm 10 is arranged in an electrically conductive manner in a receptacle 9 on the electrode-side cylinder cover 7 below the cylinder axis 8 . The cylinder cover 7 is electrically insulated from the other components of the welding gun. The free end of the electrode arm 10 is bent towards the cylinder axis 8 and carries the fixed electrode 11 .

Die Schweißzange ist mit zwei achsparallel am Zylinder­ trieb 1 angeordneten Führungsstangen 12 an einem mit einem Roboterarm verbindbaren Schweißzangenhalter 13 unter Zwischenordnung von Ausgleichselementen in axialer Richtung beweglich gelagert.The welding gun is mounted with two axially parallel on the cylinder 1 arranged guide rods 12 on a connectable to a robot arm welding gun holder 13 with intermediate elements of compensating elements in the axial direction.

Diese Lagerungen sind unter Einbeziehung der Führungs­ stangen 12 als Ausgleichselemente mit je einem in das Roboter-Programm einbeziehbaren pneumatischen Aus­ gleichs-Zylindertrieb 14 ausgebildet, wobei die Stirn­ wände 14 a, 14 b der Ausgleichs-Zylindertriebe 14 jeweils am Schweißzangenhalter 13 angeordnet sind und zwischen sich den Ausgleichs-Zylinder 14 c halten. Die Führungs­ stangen 12 bilden jeweils auf ihrem mittleren Abschnitt eine in den beiden Stirnwänden 14 a, 14 b geführte Ausgleichs-Kolbenstange 12 a, auf der ein den Zylinder 14 c in zwei Kammern 15, 16 teilender Ausgleichs-Kolben 17 befestigt ist.These bearings are formed with the involvement of the guide rods 12 as compensating elements, each with a pneumatic cylinder 14 that can be included in the robot program, the end walls 14 a , 14 b of the compensating cylinder drives 14 each being arranged on the welding gun holder 13 and between keep the balance cylinder 14 c . The guide rods 12 each form on its central section a compensating piston rod 12 a guided in the two end walls 14 a , 14 b , on which a compensating piston 17 is attached to a cylinder 14 c in two chambers 15 , 16 dividing.

Die Ausgleichs-Zylindertriebe 14 sind wesentlich kürzer als die Führungsstangen 12, die einerseits am Zylinder­ deckel 7 und andererseits am Zylinderboden 7 a des Schweißzangen-Zylindertriebes 1 befestigt sind. An den elektrodenseitigen freien Abschnitten der Führungs­ stangen 12 sind jeweils eine zwischen der Stirnwand 14 a des Ausgleichs-Zylindertriebes 14 und einem das Ende der Führungsstange 12 haltenden Überstand 18 des Zylinderdeckels 7 vorgespannte Ausgleichs-Druckfeder 19 angeordnet.The compensating cylinder drives 14 are much shorter than the guide rods 12 which are on the one hand on the cylinder cover 7 and on the other hand attached to the cylinder base 7 a of the welding gun cylinder drive 1 . Bars to the electrode-side-free sections of the guide 12 are a between the end wall 14 a of the balancing cylinder drive 14 and an end of the guide rod 12 retaining protrusion 18 of the cylinder cover 7 preloaded compensating spring 19 are arranged.

Jede Kammer 15, 16 der Ausgleichs-Zylindertriebe 14 ist mit einem Anschluß zum Druckgas-Leitungssystem der Schweißzange versehen. Dabei sind jeweils die elektro­ denseitigen Kammern 15 wahlweise gemeinsam mit der Arbeitshubkammer des Schweißzangen-Zylindertriebes 1 oder separat mit Druckgas beaufschlagbar, während die rückseitigen Kammern 16 der Ausgleichs-Zylindertriebe 14 gemeinsam mit der Rückhubkammer des Schweißzangen- Zylindertriebes 1 beaufschlagbar sind. In dem mit der Schweißzange fest verbundenen zu den elektrodenseitigen Kammern 15 der Ausgleichs-Zylindertriebe 14 führenden Druckgas-Leitungsabschnitt ist ein die Druckgasleitung bei "Überkopfstellung" (bei nach oben gerichteten Elektroden) sperrendes Ventil angeordnet.Each chamber 15 , 16 of the compensating cylinder drives 14 is provided with a connection to the compressed gas line system of the welding gun. Each of the electro-side chambers 15 can optionally be acted upon jointly with the working stroke chamber of the welding gun cylinder drive 1 or separately with compressed gas, while the rear chambers 16 of the compensating cylinder drives 14 can be acted upon together with the return stroke chamber of the welding gun cylinder drive 1 . In the compressed gas line section, which is firmly connected with the welding gun to the electrode-side chambers 15 of the compensating cylinder drives 14 , a valve blocking the compressed gas line in the "overhead position" (with electrodes pointing upwards) is arranged.

Ferner sind an den Führungsstangen 12 zu beiden Seiten jedes Ausgleichs-Zylindertriebes 14 je ein Ausgleichhub- Begrenzungselement 20, 21 angeordnet. Diese bestehen jeweils aus einem koaxial auf der Führungsstange 12 angeordneten topfartigen, zum Ausgleichs-Zylindertrieb 14 hin offenen Zylinder. Furthermore, a compensation stroke limiting element 20 , 21 is arranged on the guide rods 12 on both sides of each compensation cylinder drive 14 . These each consist of a pot-like cylinder which is arranged coaxially on the guide rod 12 and is open towards the compensating cylinder drive 14 .

Der Schweißzangen-Zylindertrieb 1 ist als Zwei-Kolben- Trieb ausgebildet. Dabei hat die Kolbenstange 2 einen kreisrunden Querschnitt. Sie ist in ihrem rückwärtigen Teil als stirnseitig offener Leitzylinder 23 ausge­ bildet. In diesem ist eine Leitstange 24 angeordnet, die mit ihrem rückwärtigen Ende im Zylinderboden 7 a des Arbeitszylinders 3 zentral befestigt ist. Sie hat an ihrem vorderen Ende einen kolbenartigen Endabschnitt 25, der an der Innenwand des Leitzylinders 23 anliegt. Zwischen dem rückwärtigen Teil der Leitstange 24 und der Innenwand des Leitzylinders 23 ist ein Ringkanal 26 vorhanden.The welding gun cylinder drive 1 is designed as a two-piston drive. The piston rod 2 has a circular cross section. It is formed out in its rear part as a front open guide cylinder 23 . In this a guide rod 24 is arranged, which is centrally attached with its rear end in the cylinder bottom 7 a of the working cylinder 3 . It has a piston-like end section 25 at its front end, which abuts the inner wall of the guide cylinder 23 . An annular channel 26 is present between the rear part of the guide rod 24 and the inner wall of the guide cylinder 23 .

Der Leitzylinder 23 hat an seiner Innenfläche eine achsparallel verlaufende Leitnut, wobei am kolben­ artigen Endabschnitt 25 der Leitstange eine seitliche Leitnase 27 angeordnet ist, deren Querschnitt in die Leitnut des Leitzylinders 23 gleitend paßt.The guide cylinder 23 has on its inner surface an axially parallel guide groove, a lateral guide lug 27 being arranged on the piston-like end section 25 of the guide rod, the cross section of which fits slidingly into the guide groove of the guide cylinder 23 .

Am rückwärtigen Ende der Kolbenstange 2 ist ein den Leitzylinder 23 kurz vor seinem Ende ringförmig umgebender Arbeitshubkolben 28 befestigt. Zwischen diesem und dem Zylinderboden 7 a ist ein Vorhubkolben 29 vorgesehen, der auf der Leitstange 24 zwischen deren kolbenartigem Endabschnitt 25 und einem zylinderboden­ seitigen Anschlag gleitend beweglich ist. Dabei ist zwischen dem Arbeitshubkolben 28 und dem Vorhubkolben 29 eine Arbeitshubkammer 30 und zwischen dem Vorhub­ kolben 29 und dem Zylinderboden 7 a eine Vorhubkammer 31 vorhanden.At the rear end of the piston rod 2 , a working piston 28, which surrounds the guide cylinder 23 shortly before its end, is fastened. Between this and the cylinder base 7 a , a preliminary stroke piston 29 is provided, which is slidably movable on the guide rod 24 between its piston-like end section 25 and a cylinder base side stop. It is between the Arbeitshubkolben 28 and the pre-stroke piston 29 has a working stroke 30 and the piston between the forward stroke 29 and the cylinder bottom 7 a a Vorhubkammer 31 present.

Die Länge der Leitstange 24 zwischen ihrem kolbenför­ migen Endabschnitt 25 und der Innenseite des Vorhub­ kolbens 29 stößt am Ende der Vorhubstrecke an den kolbenartigen Endabschnitt 25 der Leitstange 24. Dabei befindet sich die zwischen den beiden Kolben 28, 29 liegende Arbeitshubkammer 30 im Bereich der Mündung 33 a des axialen Druckgaskanals 33. Der Vorhubkolben 29 wird bei einer Reihe von Punktschweißungen in dieser Position gehalten. Bei den einzelnen Punktschweißungen bewegt sich der Arbeitskolben 28 - und damit die Kolbenstange 2 mit der Schweißelektrode 6 - nur auf der Arbeitshubstrecke zwischen dem Vorhubkolben und einem deckelseitigen Anschlag. Synchron mit den Arbeitshüben werden die Ausgleichs-Zylindertriebe 14 beaufschlagt, so daß sich nicht nur die Schweißelektrode, sondern auch die Festelektrode bewegt. Sie bietet dem Werkstück beim Auftreffen der Schweißelektrode einen festen Widerhalt und löst sich ruckartig mit dem Rückhub der Schweiß­ elektrode, so daß Verklebungen der Festelektrode mit dem Werkstück vermieden werden.The length of the guide rod 24 between its kolbenför-shaped end portion 25 and the inside of the pre-stroke piston 29 abuts at the end of Vorhubstrecke to the piston-like end portion 25 of the guide rod 24th The working stroke chamber 30 located between the two pistons 28 , 29 is located in the region of the mouth 33 a of the axial compressed gas channel 33 . The pre-stroke piston 29 is held in this position during a series of spot welds. In the case of the individual spot welds, the working piston 28 - and thus the piston rod 2 with the welding electrode 6 - only moves on the working stroke between the forward stroke piston and a stop on the cover side. The compensating cylinder drives 14 are acted upon synchronously with the working strokes, so that not only the welding electrode but also the fixed electrode moves. It offers the workpiece a firm resistance when it hits the welding electrode and loosens with the return stroke of the welding electrode, so that sticking of the fixed electrode to the workpiece is avoided.

Claims (10)

1. Schweißzange für die elektrische Widerstands­ punktschweißung bestehend aus einem pneumatischen Zylindertrieb und durch diesen linear gegeneinander beweglichen Elektroden insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einem Industrieroboter, wobei
  • a) am elektrodenseitigen Zylinderdeckel außerhalb der Zylinderachse ein Elektrodenarm gegenüber dem Zylinder elektrisch isoliert fest angeordnet ist, dessen freies Ende zur Achslinie des Zylinder­ triebes umgebogen ist und die Festelektrode trägt;
  • b) die linear auf der Achslinie des Zylindertriebes gegen die Festelektrode bewegliche Schweiß­ elektrode am Ende eines Elektrodenschaftes angeordnet ist, der koaxial mit der verdrehsicher im Zylinder beweglichen Kolbenstange des Zylinder­ triebes kraftschlüssig verbunden ist und wobei
  • c) die Schweißzange mittels mehrerer achsparallel am Zylindertrieb angeordneter Führungsstangen an einem mit einem Roboterarm verbindbaren Schweiß­ zangenhalter unter Zwischenordnung von Ausgleichs­ elementen in axiale Richtung beweglich gelagert ist,
1. welding gun for electrical resistance spot welding consisting of a pneumatic cylinder drive and linearly movable against this electrodes in particular for use in connection with an industrial robot, wherein
  • a) on the electrode-side cylinder cover outside the cylinder axis, an electrode arm is arranged electrically insulated from the cylinder, the free end of which is bent toward the axis line of the cylinder drive and carries the fixed electrode;
  • b) the linearly on the axis line of the cylinder drive against the fixed electrode movable welding electrode is arranged at the end of an electrode shaft which is coaxially connected to the non-rotatable piston rod of the cylinder drive and non-rotatably connected
  • c) the welding gun is movably mounted in the axial direction by means of a plurality of guide rods arranged axially parallel to the cylinder drive on a welding gun holder which can be connected to a robot arm with the interposition of compensating elements,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • d) die Lagerungen der Schweißzange am Schweißzangen­ halter (13) sind unter Einbeziehung der an der Schweißzange befestigten Führungsstangen (12) als Ausgleichselemente mit je einem in das Roboter­ programm einbeziehbaren pneumatischen Ausgleichs- Zylindertrieb (14) ausgebildet, wobei die Stirn­ wände (14 a, 14 b) des Zylinders am Schweißzangen­ halter (13) befestigt sind und zwischen sich den Zylinder (14 c) halten und die Führungsstangen (12) jeweils auf ihrem mittleren Abschnitt eine in den beiden Stirnwänden (14 a, 14 b) geführte Ausgleichs-Kolbenstange (12 a) bilden, auf der ein den Zylinder (14 c) in zwei Kammern (15, 16) teilender Ausgleichs-Kolben (17) befestigt ist;
  • e) die Ausgleichs-Zylindertriebe (14) sind wesent­ lich kürzer als die der Länge des Schweißzangen- Zylindertriebes (1) entsprechenden Führungs­ stangen (12), wobei jeweils an dem elektroden­ seitigen freien Abschnitt der Führungsstangen (12) eine zwischen der elektrodenseitigen Stirn­ wand (14 a) des Ausgleichs-Zylindertriebes (14) und der Endhalterung der Führungsstange (12) vorgespannte Ausgleichs-Druckfeder (19) angeordnet ist;
  • f) jede Kammer (15, 16) der Ausgleichs-Zylindertriebe (14) ist mit einem Anschluß zum Druckgas-Leitungs­ system der Schweißzange versehen, wobei jeweils die elektrodenseitigen Kammern (15) wahlweise gemeinsam mit der Arbeitshubkammer des Schweiß­ zangen-Zylindertriebes (1) oder separat mit Druckgas beaufschlagbar sind, während die rückseitigen Kammern (16) der Ausgleichs-Zylinder­ triebe (14) gemeinsam mit der Rückhubkammer des Schweißzangen-Zylindertriebes (1) beaufschlagbar ist;
  • g) in dem zu den elektrodenseitigen Kammern (15) der Ausgleichs-Zylindertriebe (14) führenden Druck­ gas-Leitungsabschnitt ist ein die Druckgas- Zuleitung bei Überkopfstellung der Schweißzange (bei nach oben gerichteten Elektroden) sperrendes Ventil angeordnet.
characterized by the following features:
  • d) the mountings of the welding gun at the welding pliers holder (13) are in the robot program including the mounted on the welding gun guide rods (12) and compensating elements with one einbeziehbaren pneumatic compensation cylinder drive (14), wherein the end walls (14 a , 14 b ) of the cylinder are attached to the welding gun holder ( 13 ) and hold the cylinder ( 14 c ) between them and the guide rods ( 12 ) each have on their central section a compensation in the two end walls ( 14 a , 14 b ) Form piston rod ( 12 a ) on which a compensating piston ( 17 ) is attached to the cylinder ( 14 c ) in two chambers ( 15 , 16 );
  • e) the compensating cylinder drives ( 14 ) are wesent Lich shorter than the length of the welding gun cylinder drive ( 1 ) corresponding guide rods ( 12 ), each wall on the electrode-side free section of the guide rods ( 12 ) between the electrode-side end ( 14 a ) the compensating cylinder drive ( 14 ) and the end bracket of the guide rod ( 12 ) preloaded compensating compression spring ( 19 ) is arranged;
  • f) each chamber ( 15 , 16 ) of the compensating cylinder drives ( 14 ) is provided with a connection to the compressed gas line system of the welding gun, the respective electrode-side chambers ( 15 ) optionally together with the working stroke chamber of the welding gun cylinder drive ( 1 ) or can be acted upon separately with compressed gas, while the rear chambers ( 16 ) of the compensating cylinder drives ( 14 ) can be acted upon together with the return stroke chamber of the welding gun cylinder drive ( 1 );
  • g) in the pressure gas line section leading to the electrode-side chambers ( 15 ) of the compensating cylinder drives ( 14 ), the pressure gas supply line when the welding gun is in the upright position (with the electrodes pointing upwards) blocking valve.
2. Schweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichs-Druckfedern (19) jeweils die Führungsstange (12) umgebende Wendeldruckfedern sind.2. Welding gun according to claim 1, characterized in that the compensating compression springs ( 19 ) are each the guide rod ( 12 ) surrounding helical compression springs. 3. Schweißzange nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Abschnitten der Führungsstangen (12) zu beiden Seiten jedes Ausgleichs-Zylinder­ triebes (14) je ein Ausgleichshub-Begrenzungs­ element (20, 21) angeordnet ist.3. welding gun according to claims 1 and 2, characterized in that on the free sections of the guide rods ( 12 ) on both sides of each compensating cylinder gear ( 14 ) each have a compensating stroke limiting element ( 20 , 21 ) is arranged. 4. Schweißzange nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichshub-Begrenzungselemente (20, 21) jeweils aus einem koaxial auf der Führungsstange (12) angeordneten, zum Ausgleichs-Zylindertrieb (14) hin offenen und die Ausgleichs-Druckfeder (19) bzw. eine Fixierfeder (22) jeweils auf einem Teil ihrer Länge umgebenden Zylinder bestehen.4. welding gun according to claims 1 to 3, characterized in that the compensating stroke limiting elements ( 20 , 21 ) each arranged from a coaxial on the guide rod ( 12 ), to the compensating cylinder drive ( 14 ) open and the compensating compression spring ( 19 ) or a fixing spring ( 22 ) each on a part of its length surrounding cylinders. 5. Schweißzange nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Festelektrodenarm (10) elektrisch leitend in einer Aufnahme (9) am Zylinderdeckel (7) des Arbeitszylinders (3) befestigt ist, wobei der Zylinderdeckel (7) gegenüber den übrigen Bauteilen der Schweißzange elektrisch isoliert ist. 5. welding gun according to claims 1 to 4, characterized in that the fixed electrode arm ( 10 ) is electrically conductively fixed in a receptacle ( 9 ) on the cylinder cover ( 7 ) of the working cylinder ( 3 ), the cylinder cover ( 7 ) relative to the other components the welding gun is electrically insulated. 6. Schweißzange nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den beweglichen Elektrodenschaft bewegende Zylindertrieb (1) als Zwei-Kolben-Trieb mit folgenden Merkmalen ausgebildet ist:
  • a) Die Kolbenstange (2) hat einen durchgehend kreis­ runden Querschnitt und ist in ihrem rückwärtigen Ende als stirnseitig offener Leitzylinder (23) ausgebildet, in dem eine Leitstange (24) angeordnet ist, die mit ihrem rückwärtigen Ende im Zylinderboden (7 a) des Arbeitszylinders (3) zentral verdrehsicher befestigt ist;
  • b) die Leitstange (24) hat an ihrem vorderen Ende einen kolbenartigen, an der Innenwand des Leit­ zylinders (23) anliegenden Endabschnitt (25), wobei zwischen dem rückwärtigen Teil der Leit­ stange (24) und der Innenwand des Leitzylinders (23) ein Ringkanal (26) vorhanden ist;
  • c) der Leitzylinder (23) hat in seiner Innenfläche eine achsparallel verlaufende Leitnut, wobei am kolbenartigen Endabschnitt (25) der Leitstange eine seitliche Leitnase (27) angeordnet ist, deren Querschnitt in die Leitnut des Leit­ zylinders (23) gleitend paßt;
  • d) am rückwärtigen Ende der Kolbenstange (2) ist ein den Leitzylinder (23) ringförmig umgebender Arbeitshubkolben (28) befestigt, wobei zwischen diesem und dem Zylinderboden (7 a) ein Vorhub­ kolben (29) vorgesehen ist, der auf der Leit­ stange (24) zwischen deren kolbenartigem End­ abschnitt (25) und einem zylinderbodenseitigen Anschlag gleitend beweglich ist und wobei zwischen dem Arbeitshubkolben (28) und dem Vorhubkolben (29) eine Arbeitshubkammer (30) und zwischen dem Vorhubkolben (29) und dem Zylinder­ boden (7 a) eine Vorhubkammer (31) vorhanden sind;
  • e) im Zentrum des Zylinderbodens (7 a) ist ein Druckgas-Leitungsanschluß (32) vorgesehen, der sich als axialer Druckgaskanal (23) in der Leitstange (24) fortsetzt und in deren kolben­ artigem Endabschnitt (25) radial aus diesem herausführt, wobei im außermittigen Bereich des Zylinderbodens (7 a) ein weiterer Druckgas- Leitungsanschluß (34) vorgesehen ist, der in die Vorhubkammer (31) des Arbeitszylinders (3) führt.
6. Welding gun according to claims 1 to 5, characterized in that the cylinder drive ( 1 ) which moves the movable electrode shaft is designed as a two-piston drive with the following features:
  • a) The piston rod ( 2 ) has a continuous circular cross-section and is formed in its rear end as a front open guide cylinder ( 23 ) in which a guide rod ( 24 ) is arranged, with its rear end in the cylinder bottom ( 7 a ) of Working cylinder ( 3 ) is centrally secured against rotation;
  • b) the guide rod ( 24 ) has at its front end a piston-like, on the inner wall of the guide cylinder ( 23 ) abutting end portion ( 25 ), rod between the rear part of the guide ( 24 ) and the inner wall of the guide cylinder ( 23 ) Ring channel ( 26 ) is present;
  • c) the guide cylinder ( 23 ) has in its inner surface an axially parallel guide groove, a lateral guide lug ( 27 ) being arranged on the piston-like end section ( 25 ) of the guide rod, the cross section of which fits into the guide groove of the guide cylinder ( 23 );
  • d) at the rear end of the piston rod ( 2 ) is attached to the guide cylinder ( 23 ) annular working piston ( 28 ), between which and the cylinder base ( 7 a ) a preliminary stroke piston ( 29 ) is provided, which on the guide rod ( 24 ) between the piston-like end section ( 25 ) and a cylinder bottom-side stop is slidably movable and wherein between the working piston ( 28 ) and the pre-piston ( 29 ) a working chamber ( 30 ) and between the pre-piston ( 29 ) and the cylinder base ( 7 a ) a pre-stroke chamber ( 31 ) is present;
  • e) in the center of the cylinder base ( 7 a ) a compressed gas line connection ( 32 ) is provided, which continues as an axial compressed gas channel ( 23 ) in the guide rod ( 24 ) and in the piston-like end section ( 25 ) leads radially out of it, whereby In the eccentric area of the cylinder base ( 7 a ) a further compressed gas line connection ( 34 ) is provided, which leads into the pre-stroke chamber ( 31 ) of the working cylinder ( 3 ).
7. Schweißzange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubvolumen des Arbeitszylinders (3) durch Verringerung des Zylinderquerschnittes mittels in den Arbeitszylinder einsteckbarer Zylinderbuchsen bei Austausch der Kolben und/oder durch Verkürzung der Hublänge mittels zwischen den Vorhubkolben (29) und den Zylinderboden (7 a) einsteckbarer Anschlag­ zylinder veränderbar ist.7. Welding gun according to claim 6, characterized in that the stroke volume of the working cylinder ( 3 ) by reducing the cylinder cross section by means of cylinder bushes which can be inserted into the working cylinder when the pistons are replaced and / or by shortening the stroke length by means of between the preliminary stroke piston ( 29 ) and the cylinder base ( 7 a ) insertable stop cylinder is changeable. 8. Schweißzange nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die zur Aufnahme der hinteren Enden der Führungs­ stangen (12) in Überständen (18 a) des Zylinder­ bodens (7 a) vorgesehenen Bohrungen größer sind, als der Durchmesser der Führungsstangenenden,
  • b) auf die aus den Bohrungen in den Überständen (18 a) des Zylinderbodens (7 a) herausragenden Gewinde­ enden der Führungsstangen (12) eine die beiden Führungsstangen miteinander verbindende Lasche gesteckt ist, die mit Bohrungen entsprechend dem Durchmesser und dem Abstand der Führungsstangen­ enden versehen ist und mittels Schraubmuttern gegen die Überstände (18 a) des Zylinderbodens (7 a) klemmbar ist und
  • c) die Richtung der Zylinderachse (8) des Zylinder­ triebes (1) in Bezug auf die Lage des Schweiß­ zangenhalters (13) durch die Elastizität der Isolierung an den vorderen Enden der Führungs­ stangen (12) veränderbar und mittels der Schraubmuttern (12 a) sowie durch Paßstifte fixierbar ist, die durch die Lasche in den Zylinderboden (7 a) geschlagen sind.
8. welding gun according to claims 1 to 7, characterized in that
  • a) for receiving the rear ends of the guide rods ( 12 ) in projections ( 18 a ) of the cylinder bottom ( 7 a ) provided holes are larger than the diameter of the guide rod ends,
  • b) on the thread ends of the guide rods ( 12 ) projecting from the holes in the projections ( 18 a ) of the cylinder base ( 7 a ), a tab connecting the two guide rods is inserted, which ends with holes corresponding to the diameter and the distance of the guide rods is provided and can be clamped by means of screw nuts against the protrusions ( 18 a ) of the cylinder base ( 7 a ) and
  • c) the direction of the cylinder axis ( 8 ) of the cylinder drive ( 1 ) in relation to the position of the welding gun holder ( 13 ) by the elasticity of the insulation at the front ends of the guide rods ( 12 ) changeable and by means of the screw nuts ( 12 a ) and can be fixed by dowel pins that are struck through the tab in the cylinder base ( 7 a ).
9. Schweißzange nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Schweißzangenhalter (13) ein Leitungsver­ teiler angeordnet ist, der je eine Kammer für Druck­ gas und für Kühlwasser hat, wobei jede Kammer einen Leitungsanschluß für eine ankommende Druckgas­ leitung bzw. für eine ankommende Kühlwasserleitung und eine Mehrzahl von Leitungsanschlüssen für die Weiterleitung des Druckgases bzw. des Kühlwassers zu den Brauchstellen innerhalb der Schweißzange hat.9. welding gun according to one of claims 1 to 8, characterized in that in the welding gun holder ( 13 ) a line distributor is arranged, each having a chamber for compressed gas and for cooling water, each chamber having a line connection for an incoming compressed gas line or for an incoming cooling water line and a plurality of line connections for the forwarding of the compressed gas or the cooling water to the points of use within the welding gun.
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