DE4216029A1

DE4216029A1 - Widerstandsschweißzange

Info

Publication number: DE4216029A1
Application number: DE19924216029
Authority: DE
Inventors: Johannes Lahmer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 1993-11-18

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Widerstandsschweiß zange der im Oberbegriff des ersten Anspruchs angegebenen Art.

Eine gattungsgemäße Widerstandsschweißzange ist aus der EP-A-02 78 185 bekannt. Dort sind verschiedene Möglich keiten aufgezeigt, wie der den beweglichen Elektrodenarm antreibende Elektromotor geschaltet werden kann. All gemein ist es günstiger, zum Bewegen des beweglichen Armes einer Widerstandsschweißzange einen Elektromotor zu verwenden, da dieser wesentlich besser steuerbar ist als die bisher hierzu verwendeten hydraulischen oder pneu matischen Zylinder-Kolben-Einheiten. Deren Nachteil ist der volle Energieverbrauch über dem gesamten Schließweg (ca. 120 mm), obwohl die Schließkraft beim Schweißvorgang nur auf einem Weg von wenigen Millimetern erforderlich ist.

Der Nachteil eines Elektromotors besteht jedoch darin, daß er durch seine sich drehende Schwungmasse am Ende der Schließbewegung der Widerstandsschweißzange Druckspitzen in die zu verschweißenden Bleche einleiten kann. Deshalb wird die Motordrehzahl kurz vor Erreichen der Endlage der Widerstandsschweißzange stark reduziert. Dies bedeutet jedoch einen Zeitverlust. Auch ist durch die unterschied liche Elastizität der zu verschweißenden Bleche eine ge naue Einstellung der Schweißkraft hierbei nicht möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wider standsschweißzange der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß ihre Arbeitsgeschwindigkeit erhöht, ihr Energieverbrauch und ihr Gewicht reduziert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn zeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß der Motor nun mit voller Geschwindigkeit arbeiten kann, da die Druck spitzen und damit auch die eingeleitete Energie in dem kraftbegrenzenden Übertragungselement abgebaut werden. Dadurch kann auch die Schwungmasse des Elektromotors zur Erzeugung der Schweißkraft mitverwendet werden, da diese sich nun nicht mehr in nicht steuerbare Druckspitzen niederschlagen kann.

Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Unter ansprüchen stellen zwei Alternativmöglichkeiten zur Ver wirklichung des kraftbegrenzenden Übertragungselementes nach Anspruch 1 dar.

Gemäß den Ansprüchen 2 und 3 kann dies durch eine vorge spannte mechanische Feder verwirklicht werden, deren Vor spannung auch einstellbar ausgeführt werden kann. Dadurch ist es möglich, ohne Austausch der Feder die Vorspannung unterschiedlichen Schweißaufgaben anzupassen.

Die Ansprüche 4 bis 6 verwirklichen das kraftbegrenzende Übertragungselement durch eine Zylinder-Kolben-Einheit.

Hierbei kann die ausgeübte Vorspannkraft durch ein ein stellbares Überdruckventil eingestellt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine Scherenschweißzange mit einer Feder als Übertragungselement;

Fig. 2 eine Scherenschweißzange mit einer Zylinder- Kolben-Einheit als Übertragungselement.

In den Abbildungen ist die Erfindung anhand einer Scherenschweißzange dargestellt. Sie ist jedoch hierauf nicht beschränkt und läßt sich ganz allgemein bei Wider standsschweißzangen, also auch Schiebezangen o. a., an wenden.

Die in Fig. 1 dargestellte Scherenschweißzange 1 besteht aus dem festen Zangenarm 2 und dem beweglichen Zangenarm 3, die in einem gemeinsamen Drehpunkt 4 miteinander ver bunden sind. Gehalten wird die Scherenschweißzange 1 durch einen Industrieroboter in an sich bekannter Weise.

Der den beweglichen Zangenarm 3 antreibende Elektromotor 5 greift einerseits an dem Zangenarm 2 an und anderer seits an einem Zwischenglied 6.

Zwischen dem Zwischenglied 6 und dem Zangenarm 3 ist eine vorgespannte Feder 7 angeordnet, die in diesem Beispiel als Druckfeder ausgebildet ist. Hierbei ist es möglich, einen der beiden Auflager 8 oder 9 für die Feder 7 ver stellbar auszuführen, um so die Vorspannung der Feder 7 zu variieren.

Der Elektromotor 5 besitzt in an sich bekannter Weise ein Spindel-Muttern-System, um die drehende Bewegung des Rotors auf eine transversale Bewegung umzuwandeln.

Aufgrund der Feder 7 ist es nun nicht mehr notwendig, daß der Elektromotor kurz vor Erreichen der Endlage der bei den Zangenarme, d. h. beide Arme berühren das Blech und bringen die Schweißkraft auf, stark abgebremst werden muß in seiner Drehzahl, da aufgrund der Feder das Schwung moment des Motors nicht mehr zur Erzeugung von Druck spitzen führt. Vielmehr wird die Schwungmasse des Motors zur Erzeugung der Schweißkraft mit herangezogen, so daß der Elektromotor insgesamt kleiner dimensioniert werden kann, was eine Gewichtseinsparung bedeutet. Dies ist ge rade für an Industrierobotern befestigten Scherenschweiß zangen wesentlich.

In Fig. 2 ist anstelle der Feder 7 eine Zylinder-Kolben- Einheit 10 vorgesehen. Die übrigen Bauelemente der Scherenschweißzange 1 sind identisch und deshalb auch mit gleichen Bezugsziffern versehen.

Die Zylinder-Kolben-Einheit 10 ist über eine Leitung 11 an einem Druckspeicher 12 angeschlossen. Der Druck speicher 12 kann ein Hydraulikdruckspeicher oder ein Pneumatikdruckspeicher sein.

In der Leitung 11 ist ein Rückschlagventil 13 und parallel hierzu ein Überdruckventil 14 eingebaut. Das Rückschlagventil 13 garantiert ein ständiges Befüllen des Zylinderraumes der Zylinder-Kolben-Einheit 10. Das Über druckventil 14, das auch einstellbar ausgeführt werden kann, begrenzt die Übertragungskraft in der Zylinder- Kolben-Einheit 10 und verhindert so, daß Druckspitzen durch die Schwungmasse des Elektromotors 5 in die zu ver schweißenden Bleche geleitet werden können.

Claims

1. Widerstandsschweißzange, deren beweglicher Elek trodenarm über einen Elektromotor bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Elektro motor (5) und dem beweglichen Elektroden (Zangarm 3) ein kraftbegrenzendes Übertragungselement (7, 10) zwischengeschaltet ist.

2. Widerstandsschweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kraftbegrenzende Übertragungselement als vorgespannte mechanische Feder (7) ausgebildet ist.

3. Widerstandsschweißzange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Feder (7) einstellbar ist.

4. Widerstandsschweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kraftbegrenzende Übertragungselement eine Zylinder-Kolben-Einheit (10) ist, die an einem Fluidkreislauf angeschlossen ist.

5. Widerstandsschweißzange nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fluidkreislauf ein einstellbares Überdruckventil (14) eingebaut ist.

6. Widerstandsschweißzange nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkreislauf aus einem Rückschlagventil (13), dem parallel hierzu geschalteten Überdruckventil (14) und einem Fluid speicher (12) besteht.