DE4315460C2 - Rundtaktmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rundtaktmaschine gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1, wie sie aus der gattungsbildend zugrun­ degelegten DE-Z: Elektrotechnische Zeitschrift, "Die Mechani­ sierung bei der Widerstands-Schweißung", Ausg. B, H. 24, 1962, S. 649-655 als bekannt hervorgeht.

In der zugrundegelegten Schrift ist eine Rundtaktmaschine of­ fenbart, die zum Schweißen von aus Einzelblechen aufgebauten und quer zu verschweißenden Bauteilen vorgesehen ist. Die Rundtaktmaschine weist einen Drehtisch auf, auf dem äquidistant zueinander identische Werkstückhaltern zur lagedefinierten Halterung der einzulegenden Einzelbleche des Bauteiles ange­ ordnet sind. Außerhalb des Drehtisches sind mehrere unter­ schiedliche Arbeitsschritte durchführende Arbeitsstationen verteilt. Der gegenseitige Umfangsabstand der Arbeitsstationen entspricht einem geradzahligen Vielfachen des Taktabstandes der Werkstückhalter des Drehtisches, wobei die Werkstückhalter taktweise in die Arbeitsstationen einfahrbar sind. Zwei der Arbeitsstationen sind Bestückungsstation, an denen Einzelbleche eingelegt werden und eine andere Arbeitsstation ist eine Ent­ nahmestation, an der die auf dem Drehtisch aus den ver­ schweißten Einzelblechen gefertigten Bauteile entnommen werden. An einer weiteren Arbeitsstation ist eine Schweißvorrichtung angeordnet, die einen ausschließlich geradlinig bewegbaren Schweißzylinder aufweist, dessen Unterkupfer durch den Werk­ stückhalter gebildet ist. Mit der Schweißvorrichtung sind allerdings nur Schweißungen möglich, die in etwa senkrecht zu Fläche des Drehtisches sind, da der Drehtisch nur in dieser Richtung die beim Verschweißen mit einem Schweißzylinder auf­ tretenden hohen Drücke aufnehmen kann. Daher müssen auf einer derartigen Rundtaktmaschine Bauteile, die an quer zueinander stehenden Flächen zu verschweißen sind, mehrfach umgespannt werden, da aufgrund ihrer räumlichen Gestaltung nicht jeder Schweißpunkt senkrecht zur Fläche des Drehtisches angebracht werden können. Des weiteren können auch nicht alle derartigen Schweißpunkte durch den Werkstückträger, der in gewissen Rahmen die Schweißdrücke ableiten könnte, hinterlegt werden, weshalb auch aus diesem Grund die teilgeschweißten Bauteile umgespannt werden müssen. Beim Umspannen der teilgeschweißten Bauteile ist es allerdings sehr aufwendig darauf zu achten, daß sich diese Teile nicht verziehen. Des weiteren ist das Umspannen der teilgeschweißten Bauteile, da sich sich verziehen können und damit eine zu geringe Maßhaltigkeit aufweisen würden, zeitauf­ wendig und kostenintensiv.

Aus der DE 41 38 139 C1 ist eine Rundtaktmaschine bekannt, an deren Außenumfang mehrere Arbeitsstationen äquidistant zueinan­ der angeordnet sind. Die ortsfest angeordneten Arbeitsstationen führen an einem zu bearbeitenden Werkstück jeweils einen be­ stimmten Arbeitsschritt, u. a. Schweißungen durch. Bei derarti­ gen Rundtaktmaschinen ist ein Werkzeugwechsel allerdings zeit­ aufwendig durchzuführen.

Aus der DE 28 06 871 B2 ist eine an einem Ende eines Rahmens angeordnete Widerstandsschweißzange bekannt. Der Rahmen ist in einem Bauteil angeordnet und entlang einer Achse vertikal und horizontal verschiebbar. Des weiteren ist der Rahmen auch um diese Achse schwenkbar. Damit im Bereich der Schweißzange mög­ lichst wenig Leitungen angeordnet sind, ist der Transformator der Schweißzange an dem Bauteil derart angeordnet, daß er sich mit dem Rahmen mitbewegt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, gattungsgemäß zugrundegelegte Rundtaktmaschinen dahingehend weiterzuentwickeln, daß sie bei guter Maßhaltigkeit der verschweißten Bauteile effizienter und universeller einsetzbar ist.

Die Aufgabe wird bei der Rundtaktmaschine erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Durch die Ausbildung einer Arbeitsstation mit zumindest einer beweg­ lich geführten und programmgesteuert antreibbaren Schweißzange ist es möglich, auch Schweißpunkte an Stellen zu setzen, die quer zur Fläche des Drehtisches liegen und die nicht von dem das Unterkupfer bildenden Werkstückhalter unterlegt sind, womit ein zu verschweißendes Bauteil auf einer Rundtaktmaschine bis zu seiner Entnahme zumindest verzugsfrei geschweißt werden kann. Insbesondere ist es bei einigen Bauteilen möglich, diese auf einer einzigen Rundtaktmaschine vollständig zu schweißen.

In manchen Fällen ist dadurch zwar die Taktzeit einer Rund­ taktmaschine erhöht, allerdings ist im allgemeinen die für ein eventuelles mehrmaliges zeitintensives Umspannen benötigte Zeit gesenkt, womit die gesamte Bearbeitungszeit gesenkt ist. Die Zeit für ein erneutes verzugfreies Einspannen zur Erhaltung der Maßhaltigkeit des späteren fertiggeschweißten Bauteiles ent­ fällt.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Un­ teransprüchen entnehmbar. Im übrigen wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Rundtaktmaschine mit außerhalb des äußerem Umfanges deren Drehtisches angeordneten Arbeitsstationen,

Fig. 2 ein aus zwei Einzelblechen verschweißtes und ein hutförmigen Querschnitt aufweisendes Bauteil,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III nach Fig. 2 und

Fig. 4 eine mit zwei Schweißzangen bestückte Arbeitsstation.

In Fig. 1 ist eine Aufsicht auf eine Rundtaktmaschine darge­ stellt, die zum Schweißen von aus Einzelblechen 6, 6′ aufge­ bauten und quer zu verschweißenden Bauteilen (siehe Fig. 2 und 3) vorgesehen ist. Die Rundtaktmaschine weist einen taktweise weiterdrehbaren Drehtisch 4 auf, an dessen Umfang in gleichmä­ ßigen Abständen mehrere Werkstückhalter 10 lagedefiniert ange­ ordnet sind, wobei die Werkstückhalter 10 die einzulegenden Einzelbleche 6, 6′ des zu verschweißenden Bauteiles lagedefiniert aufnehmen. Außerhalb des Drehtisches 4 weist die Rundtaktmaschine mehrere Arbeitsstationen 2, 5, 11, 12, 13 auf, deren gegenseitiger Umfangsabstand einem geradzahligen Viel­ fachen des Taktabstandes der Werkstückhalter 10 des Drehtisches 4 entspricht. Zur Bearbeitung an einer Arbeitsstation 2, 5, 11, 12, 13 sind die Werkstückhalter 10 taktweise in die Arbeits­ stationen 2, 5, 11, 12, 13 einfahrbar. In Drehrichtung 3 des Drehtisches 4 gesehen sind die Arbeitsstationen 2, 5, 11, 12, 13 folgendermaßen aufgeteilt; in eine erste Bestückungsstation 11, in der ein erstes Einzelblech 6′ eingelegt wird, in eine zweite Bestückungsstation 12, in der ein zweites Einzelblech 6 eingelegt wird, in eine Arbeitsstation 5, die lediglich einen Linearhub 9 ausführenden Schweißzylinder aufweist, zur Schwei­ ßung der Einzelbleche 6, 6′ in einer in etwa parallel zum Dreh­ tisch liegende Fläche (Schweißpunkte 7), in eine Arbeitsstation 2, die beweglich geführte und programmgesteuert antreibbare Schweißzangen 1, 1′ aufweist, zur Schweißung der Einzelbleche 6, 6′ an quer zum Drehtisch 4 liegenden Flächen (Schweißpunkte 7′) und in eine Entnahmestation 13, an der die aus den Einzel­ blechen 6, 6′ gebildeten, fertiggeschweißten Bauteile entnommen werden. In Fig. 4 ist eine vorteilhafterweise mit zwei Schweißzangen 1, 1′ bestückte Arbeitsstation 2 dargestellt, wo­ bei die zwei Schweißzangen 1, 1′ auf einem horizontal ausge­ richteten Schlitten 14 verfahrbar montiert sind, der seiner­ seits auf einem weiteren vertikal ausgerichteten Schlitten 15 verfahrbar ist. Durch eine weitere Mechanik sind die Schweiß­ zangen 1, 1′ dadurch in drei Raumrichtungen kartesisch geführt und verfahrbar. Die Verfahrbarkeit der Schweißzangen 1, 1′ ent­ lang jeder dieser Richtungen erfolgt zwischen zwei vorgebbaren Grenzen, die außerhalb des Eingriffbereiches der benachbarten Arbeitsstationen 5, 13 angeordnet sind. Die Schweißzangen 1, 1′ der Arbeitsstation 2 werden synchron bewegt, wodurch der Steuerungsaufwand für die Schweißzangen 1, 1′ geringer ist. Da­ mit dies auch für unterschiedlich zu verschweißende Bauteile gilt, ist der gegenseitige Abstand der Schweißzangen 1, 1′ werkstückspezifisch, insbesondere mechanisch, einstellbar. Diese auf unterschiedliche Bauteile variierbare Einstellung dieser Arbeitsstation 2 erhöht die Verfügbarkeit dieser Ar­ beitsstation 2 an unterschiedlichen Rundtaktmaschinen, womit eine Steigerung der Effizienz verbunden ist. Um diese noch zu erhöhen, ist es in einigen Fällen von Vorteil, neben der line­ aren Verfahrbarkeit der Schweißzangen 1, 1′ noch eine oder meh­ rere Schwenkachsen vorzusehen. In diesem Fall ist eine Schwenkachse günstiger Weise derart ausgerichtet, daß sie ra­ dial zum Drehtisch 4 ausgerichtet ist und der Drehpunkt der zugehörigen Schweißzange 1, 1′ im Bereich von deren Elektroden verläuft, wodurch ein rasches Ansteuern der Elektroden in die gewünschte Lage erreicht ist. Wie des weiteren aus Fig. 3 er­ sichtlich ist ist der Einsatz der mit Schweißzangen versehenen Arbeitsstation 2 nicht nur wegen dem Schweißen der Schweiß­ punkte 7′ an quer zur Fläche des Drehtisches 4 stehenden Flächen günstig, sondern auch deshalb, da mit den Schweißzangen 1, 1′ auch Schweißungen an Flächen ausgeführt werden können, die hinter abragenden Flanschen oder dgl. die zumindest die Zu­ gänglichkeit für eine Schweißung erschweren, geschweißt werden können.

Bei kleinen Bauteilen oder bei Bauteilen, die an nur einer quer zur Fläche des Drehtisches geschweißt werden müssen, ist es ferner günstig, pro Arbeitsstation 2, 5, 11, 12, 13 Werkstück­ halter 10 für zwei Bauteile vorzusehen, da dann pro Takt zwei Bauteile verschweißt werden können.

Des weiteren ist es von Vorteil, die gesamte mit Schweißzangen 1, 1′ bestückte Arbeitsstation 2 fahrbar auszugestalten und mit einem Verschluß - bspw. einem Verschlußbolzen - zu versehen, der zum lagedefinierten Aufstellen dieser Arbeitsstation 2 am Rand eines Drehtisches 4 einer beliebigen Rundtaktmaschine in eine entsprechende im Boden eingelassene Bohrung, einführbar ist. Dadurch kann bei Bedarf diese Arbeitsstation 2 an einer anderen Rundtaktmaschine aufgestellt werden. Nach dem diese Arbeitsstation 2 mit einem an dieser Rundtaktmaschine benö­ tigten Programm programmiert ist, kann auch an dieser Rund­ taktmaschine schweißen. Dies ist im Hinblick auf die Maschi­ nenkosten insbesonders dann von Vorteil, wenn in einer Mon­ tagehalle mehrere Rundtaktmaschinen aufgestellt sind, die nicht alle gleichzeitig betrieben werden müssen.

Claims (7)

1. Rundtaktmaschine zum Schweißen von aus Einzelblechen aufge­ bauten und quer zu verschweißenden Bauteilen,

• - mit einem taktweisen weiterdrehbaren Drehtisch der Rund­ taktmaschine, an dessen Umfang in gleichmäßigen Abständen mehrere Werkstückhalter, zur lagedefinierten Halterung der einzulegenden Einzelbleche des Bauteiles, lagedefiniert an­ geordnet sind,
• - mit mehreren außerhalb des Drehtisches verteilten Arbeits­ stationen, deren gegenseitiger Umfangsabstand einem gerad­ zahligen Vielfachen des Taktabstandes der Werkstückhalter des Drehtisches entspricht, wobei die Werkstückhalter takt­ weise in die Arbeitsstationen einfahrbar sind,
• - mit einer an einer Arbeitsstation angeordneten Bestückungs­ und/oder Entnahmestation zur lagedefinierten Bestückung der Werkstückhalter mit den Einzelblechen bzw. zur Entnahme der auf dem Drehtisch geschweißten Bauteile, gekennzeichnet durch die Gemeinsamkeit fol­ gender Merkmale:
• - eine der Arbeitsstationen (2) ist mit zwei beweglich ge­ führten und programmgesteuert antreibbaren Schweißzangen (1, 1′) bestückt,
• - die Arbeitsstation (2) mit den beweglich geführten Schweiß­ zangen (1, 1′) ist als ganzes fahrbar ausgestaltet und mit einem Verschluß versehen, mit dem die Arbeitsstation (2) la­ gedefiniert am Rand eines Drehtisches (4) einer beliebigen Rundtaktmaschine arretierbar ist und der in eine entspre­ chende im Boden eingelassene Bohrung einführbar ist.

2. Rundtaktmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Schweißzange (1, 1′) bestückte Arbeitsstation (2) in Drehrichtung (3) des Drehtisches (4) einer Arbeitsstation (5) nachfolgt, die mit lediglich einen Linearhub ausführenden Schweißzylindern bestückt ist.

3. Rundtaktmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißzangen (1, 1′) in drei Raumrichtungen kartesisch geführt und verfahrbar sind.

4. Rundtaktmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Schweißzangen (1, 1′) der Arbeitsstation (2) syn­ chron beweglich sind, wobei deren gegenseitiger Abstand werk­ stückspezifisch einstellbar ist.

5. Rundtaktmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißzangen (1, 1′) in drei Raumrichtungen kartesisch geführt und verfahrbar und um wenigstens eine Schwenkachse schwenkbar sind.

6. Rundtaktmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Schwenkachse radial zum Drehtisch (4) ausgerichtet ist.

7. Rundtaktmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Schwenkachse derart ausgerichtet ist, daß deren Drehpunkt der Schweißzange (1, 1′) auf der Höhe der Elektroden der Schweißzange (1, 1′) angeordnet ist.