DE3937643A1

DE3937643A1 - Pincer welding electrode holders - uses slotted link transmission between cylinder and moving arm to increase opening and closing speeds

Info

Publication number: DE3937643A1
Application number: DE19893937643
Authority: DE
Inventors: Manfred Streckert
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1989-11-11
Filing date: 1989-11-11
Publication date: 1991-05-16

Abstract

The scissors-type welding electrode holder assembly (1), for an industrial robot, has a drive cylinder (7) for the moving arm (3) operating through an intermediate slotted link control (10,11). Pref. the drive cylinder (7) engages the guide link (10) containing a sliding block (11) which is connected to the pivoting arm (3) through an angled lever (12) and a strap (15). The angled lever (12) pivots (13) on the carrier frame (4). The guide link (10) has a rising and a generally horizontal branch (17), and the transfer section between the rising branch (16) and the horizontal leg (17) forms the change-over point between the advance and working stroke actions. ADVANTAGE - The assembly has the benefits of the pincer action of the welding electrode holders, with increased opening and closing speeds.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scherenschweißzange der im Oberbegriff des ersten Anspruchs angegebenen Art.The invention relates to a scissor welding gun of the kind specified in the preamble of the first claim.

Derartige Scherenschweißzangen sind allgemeiner Stand der Technik. Sie dienen beispielsweise bei der Automo bilherstellung im Rohbau dazu, die einzelnen Bleche mit Hilfe einer Punktschweißverbindung miteinander zu verbinden. Hierzu werden sie von einem Industrieroboter zu den einzelnen zu setzenden Schweißpunkten geführt.Such scissor welding guns are common of the technique. They serve, for example, at Automo in the body shop, the individual sheets With the help of a spot weld connection connect. For this they are used by an industrial robot led to the individual welding points to be set.

Probleme hierbei bestehen darin, daß die Scherenschweiß zange nicht zu schwer für die Achse des Roboters sein darf. Zum anderen müssen die Hubbewegungen der Scheren zange groß genug sein, um auch an schwierigen Stellen sicher einen Schweißpunkt zu setzen, ohne daß die Scherenschweißzange an anderen Karosserieteilen anstößt.Problems here are that the scissor sweat pliers are not too heavy for the axis of the robot may. On the other hand, the lifting movements of the scissors pliers are large enough to work in difficult places to safely set a spot weld without the Scissor welding gun hits other body parts.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Antrieb einer Scherenschweißzange so zu verändern, daß die Schließ- und Öffnungsgeschwindigkeit weiter erhöht werden kann, ohne daß die prinzipiellen Vorteile der Scherenschweißzange verloren gehen.The object of the present invention is the drive to change a scissor welding gun so that the Closing and opening speeds further increased can be without the basic advantages of Scissor welding guns get lost.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich nenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Durch das Vorsehen einer Kulissensteuerung für die bewegliche Schweißzange wird der Vorteil erreicht, daß durch die Ausbildung der Führungsflächen die Schließ- und Öff nungsgeschwindigkeiten beträchtlich erhöht werden können. Dadurch wird die Taktzeit minimiert. Gleichzei tig kann damit ein großes Öffnungsmaß neben einem schnellen, schwingungsfreien Elektrodendruckaufbau erreicht werden. Vom Elektrodendruckaufbau hängt wesent lich die Schweißqualität ab. Die wird in diesem Fall wesentlich gesteigert. Darüber hinaus ist es weiterhin möglich, mit einem einzigen Arbeitszylinder und einem diesen zugeordneten Steuerventil die Ansteuerung von Vorhub und Arbeitshub durchzuführen.The task is inventively characterized by nenden features of the first claim solved. By the Providing a link control for the movable The welding gun has the advantage that the Training of the guiding surfaces the closing and opening speeds can be increased considerably can. This minimizes the cycle time. Simultaneously This means that a large opening dimension next to one rapid, vibration-free electrode pressure build-up can be achieved. The main thing depends on the build-up of electrode pressure the welding quality. In this case it will significantly increased. Furthermore, it continues possible with a single cylinder and one the control of this assigned control valve Perform the preliminary stroke and working stroke.

Die Ansprüche 2 bis 5 beschreiben bevorzugte Ausfüh rungsmöglichkeiten der Kulissensteuerung und der hierzu sinnvoll benötigten Bauelemente. So wird beispielsweise aufgrund der Lasche erreicht, daß die andersartigen Radienbewegungen von Elektrodenarm und Winkelhebel an ihrer Verbindungsstelle kompensiert werden. Somit kann der Kraftaufwand im Maßstab 1 : 1 über den Winkelhebel auf die Kurvensteuerung übertragen werden.Claims 2 to 5 describe preferred embodiments options for setting control and the related useful components. For example because of the tab achieved that different Radial movements of the electrode arm and angle lever their junction are compensated. So can the force on a scale of 1: 1 using the angle lever can be transferred to the cam controller.

Aufgrund der Ausbildung der Kulissenführung nach An spruch 4 und 5 kann eine hohe Geschwindigkeit des beweglichen Zangenarms im Vorhub bei einem weichen Übergang zu Bewegungsstillstand bzw. zu Stopp-Stellung erzielt werden. Gleichzeitig kann durch die Kulissen führung ein wesentlich kleinerer Arbeitszylinder ver wendet werden, ohne daß dadurch die Schließkraft der beiden Elektrodenarme verringert wird. Durch den schwin gungsfreien Druckaufbau der Schweißkraft an der Elek trode wird ein Spritzen des Schweißgutes beim Schweiß vorgang verhindert. Dadurch wird die Schweißqualität wesentlich verbessert.Due to the formation of the backdrop tour according to An say 4 and 5 can a high speed of the movable pliers arm in the forward stroke with a soft Transition to movement stop or to stop position be achieved. At the same time you can see through the scenes a much smaller working cylinder be applied without the closing force of the both electrode arms is reduced. Through the swine pressure-free build-up of welding power at the elec trode becomes a spray of the weld metal during welding process prevented. This will improve the welding quality significantly improved.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.In the following, the invention is based on a preferred Embodiment explained in more detail.

Es stellen dar: They represent:

Fig. 1 eine Scherenschweißzange mit dem erfindungs gemäßen Antrieb in der Zangenstellung Vorhub geöffnet; Figure 1 opened a scissor welding gun with the drive according to the Invention in the gun position forward stroke.

Fig. 2 die Scherenschweißzange nach Fig. 1 in der Zangenstellung Arbeitshub geöffnet; Fig. 2, the scissor-type welding gun according to Fig. 1 opened in the working stroke position;

Fig. 3 die Scherenschweißzange nach Fig. 1 in der Zangenstellung geschlossen. Fig. 3 closed the scissor welding gun according to Fig. 1 in the gun position.

Die in Fig. 1 dargestellte Scherenschweißzange 1 weist die beiden Zangenarme 2 und 3 auf. Der Zangenarm 2 ist hierbei starr mit einem Traggestell 4 verbunden, während der Zangenarm 3 an dem Traggestell 4 über den Dreh punkt 5 beweglich gelagert ist. Das Traggestell ist mit einer Montageplatte 6 zum Anflanschen an einem hier nicht dargestellten Industrieroboter ausgerüstet.The scissors welding gun 1 illustrated in Fig. 1 has the two gun arms 2 and 3. The gun arm 2 is rigidly connected to a support frame 4 , while the gun arm 3 is movably mounted on the support frame 4 via the pivot point 5 . The support frame is equipped with a mounting plate 6 for flange mounting on an industrial robot, not shown here.

Verschwenkt wird der Zangenarm 3 über einen Arbeitszy linder 7, der fest im Traggestell 4 angeordnet ist. Seine Kolbenstange 8 greift an einer Kulissenführung 9 an, in welcher eine in sich geschlossene Kulissenbahn 10 eingearbeitet ist.The tong arm 3 is pivoted via a cylinder 7 Arbeitszy, which is fixed in the support frame 4 . Its piston rod 8 engages a link guide 9 , in which a self-contained link path 10 is incorporated.

In der Kulissenbahn 10 ist über einen Kulissenstein 11 ein Winkelhebel 12 geführt. Der eingeschlossene Winkel bewegt sich im Bereich um 105°. Der Winkelhebel 12 ist im Drehpunkt 13 an dem Traggestell 4 gelagert. An seinem freien Ende 14 ist eine Lasche 15 drehbar gelagert, die wiederum an dem Zangenarm 3 drehbar angreift.An angle lever 12 is guided in the sliding track 10 via a sliding block 11 . The included angle is in the range of 105 °. The angle lever 12 is mounted in the pivot point 13 on the support frame 4 . At its free end 14 , a tab 15 is rotatably mounted, which in turn rotatably engages the gun arm 3 .

Die Kulissenbahn 10 besteht aus einem ersten ansteigen den Ast 16 und einem zweiten nahezu waagerechten Ast 17. Hierbei wird für den Ast 16 ein Steigungswinkel im Bereich von 45° und für den Ast 17 ein Steigungswinkel im Bereich von 15° als bevorzugt angesehen. The slide track 10 consists of a first climb the branch 16 and a second almost horizontal branch 17 . Here, a slope angle in the range of 45 ° for the branch 16 and a slope angle in the range of 15 ° is regarded as preferred for the branch 17 .

Alle übrigen Elemente der Schweißzange - z. B. Schweiß stromversorgung, Kühlung der Elektroden ect. - sind herkömmlicher Art und werden deshalb nicht näher be schrieben.All other elements of the welding gun - e.g. B. sweat power supply, cooling of electrodes ect. - are conventional type and will therefore not be closer wrote.

In Fig. 1 ist die Scherenschweißzange 1 in ihrer voll ständig geöffneten Stellung dargestellt. In dieser Stellung wird sie von dem Industrieroboter zu dem Schweißpunkt geführt.In Fig. 1 the scissor welding gun 1 is shown in its fully open position. In this position the industrial robot guides it to the welding point.

Sobald sie die Schweißstellung erreicht hat, wird der Arbeitszylinder 7 angesteuert. Hierdurch fährt seine Kolbenstange 8 aus, so daß die Kulissenführung 9 ver schoben wird. Dadurch wird der Winkelhebel 12 mit seinem Kulissenstein 11 in dem ansteigenden Ast 16 der Kulis senbahn 10 geführt. Dies bedeutet, daß der Winkelhe bel 12 im mathematisch positiven Sinn um seinen Dreh punkt 13 verschwenkt wird. Damit wird über die Lasche 15 auch der Zangenarm 3 in Richtung auf den Zangenarm 2 bewegt.As soon as it has reached the welding position, the working cylinder 7 is activated. As a result, its piston rod 8 extends, so that the link guide 9 is pushed ver. Characterized the angle lever 12 is guided with its sliding block 11 in the rising branch 16 of the Kulis senbahn 10 . This means that the Winkelhe bel 12 is pivoted about its pivot point 13 in a mathematically positive sense. The tong arm 3 is thus also moved in the direction of the tong arm 2 via the tab 15 .

Dargestellt ist diese Stellung in Fig. 2.This position is shown in FIG. 2.

In Fig. 3 ist die Arbeitsstellung dargestellt. Um diese zu erreichen, fährt die Kolbenstange 8 des Arbeitszylin ders 7 noch weiter aus. Damit wird die Kulissenführung 9 in Fig. 3 weiter nach links verschoben, so daß der Kulissenstein 11 im nahezu waagerechten Ast 17 der Kulissenbahn bewegt wird. Somit wird der Winkelhebel 12 weitergedreht. Dies bedeutet, daß nunmehr der Zangen arm 3 in Richtung auf den Zangenarm 2 weiterzubewegt wird. Bei dieser Bewegung tritt keine seitliche Abwei chung mehr auf. Vielmehr wird damit die Schweißkraft aufgebracht. In Fig. 3 the working position is shown. To achieve this, the piston rod 8 of the Arbeitszylin ders 7 extends even further. So that the connecting link guide so that the sliding block 11 of the guide path is moved in the near horizontal branch 17 is shifted 9 in Fig. 3 further to the left. Thus, the angle lever 12 is rotated further. This means that the pliers arm 3 is now moved towards the pliers arm 2 . There is no longer any lateral deviation during this movement. Rather, the welding force is applied.

Wird nun der Schweißstrom eingeschaltet, so wird der Schweißpunkt gesetzt. Da die beiden Elektroden an den Zangenarmen fluchten, tritt durch den Schweißvorgang keine Relativbewegung der beiden Zangenarme zueinander auf. Gleichzeitig wird dadurch erreicht, daß dessen Güte wesentlich verbessert wird. Weiterhin wird die sonst beim Setzen von Schweißpunkten beobachtete Explosion des Schweißgutes vermieden.If the welding current is now switched on, the Spot weld set. Since the two electrodes on the Aligning gun arms occurs through the welding process no relative movement of the two gun arms to each other on. At the same time it is achieved that its quality is significantly improved. Furthermore, the otherwise explosion observed when setting welding spots Welded metal avoided.

Aufgrund der beschriebenen Anordnung des Antriebs einer Scherenschweißzange kann eine wesentlich schnellere Schließ- und Öffnungsbewegung der beiden Zangenarme erzielt werden. Darüber hinaus wird ein schwingungs freier Elektrodendruckaufbau erzielt, so daß die Schweiß güte weiter zunimmt. Daneben hat die Kulissenführung den Vorteil, daß ein kleinerer Arbeitszylinder verwendet werden kann. Damit sinkt auch der Energieverbrauch, ohne daß die Schweißkräfte nachlassen.Due to the arrangement of the drive described Scissor welding gun can be a lot faster Closing and opening movement of the two tong arms be achieved. It also becomes a vibration Free electrode pressure buildup achieved, so that the sweat goodness continues to increase. In addition, the backdrop tour has the Advantage that a smaller working cylinder is used can be. This also reduces energy consumption without that the welding forces decrease.

Claims

1. scissor welding gun ( 1 ) for an industrial robot, which performs a preliminary stroke and a working stroke, with a support frame ( 4 ), which is used on the one hand for fastening conditions to a robot arm and on the other hand carries the two halves of the gun ( 2 , 3 ), a pair of guns ( 2 ) fixed and the other (3) are articulated net and the articulated pliers are moved by a working cylinder ( 7 ), characterized in that the working cylinder ( 7 ) with the interposition of a link control ( 10 , 11 ) the movable pliers ( 3 ) drives.

2. scissor welding gun according to claim 1, characterized in that the working cylinder ( 7 ) engages on the link guide ( 10 ) in which a sliding block ( 11 ) is guided, which is rotatable via an angle lever ( 12 ) and a tab ( 15 ) on the mounted pincer arm ( 3 ) attacks.

3. scissor welding gun according to claim 2, characterized in that the angle lever ( 12 ) is rotatably (pivot point 13 ) on the support frame ( 4 ).

4. scissor welding gun according to any one of the preceding claims, characterized in that the Kulisse leadership ( 10 ) consists of a rising and an almost horizontal branch ( 17 ).

5. scissor welding gun according to claim 4, characterized in that the transition region from the rising branch ( 16 ) to the almost horizontal right branch ( 17 ) forms the transition region from the preliminary stroke to the working stroke.