DE4318908C1 - Welding apparatus for the electric resistance welding of small parts, with integrated feed of the small parts - Google Patents
Welding apparatus for the electric resistance welding of small parts, with integrated feed of the small partsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einer Schweißvorrichtung zum wider standselektrischen Anschweißen von aus Stahl bestehenden Klein teilen wie Schrauben, Muttern oder Verstärkungsscheiben an größere, ebenfalls aus Stahl bestehende Werkstücke, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie beispielsweise aus der EP 395 421 A1 als bekannt hervorgeht. Eine ganz ähnliche Vorrichtung zeigt auch die EP 434 350 A2.The invention relates to a welding device electrical welding of small steel parts share like screws, nuts or reinforcement washers Larger workpieces, also made of steel, according to the Preamble of claim 1, as for example from the EP 395 421 A1 emerges as known. A very similar device also shows EP 434 350 A2.
Beim automatisierten widerstandselektrischen Anschweißen von Kleinteilen an Werkstücke werden die Kleinteile häufig an das in einer Schweißvorrichtung lagedefiniert aufgenommene Werkstück eingebracht und notfalls am Werkstück durch vorrichtungsseitige Halterungen gegen erschütterungs- oder schwerkraftbedingtes Lösen oder Herausfallen gesichert. Für dieses Einlegen ist dabei eine gesonderte Arbeitsstation - eine Einlegestation - erforderlich; erst in einer weiteren, sich taktmäßig anschließenden Arbeitssta tion werden die Kleinteile durch jeweils einen sich auf das Werk stück absenkenden Schweißzylinder angeschweißt. Die eingangs ge nannten Druckschriften zeigen Zuführeinrichtungen, die mit der Schweißvorrichtung integriert sind, wodurch nicht nur die Ein legestation sondern auch der dafür vorgesehenen Arbeitstakt ent fallen kann. Allerdings sind diese Kleinteile-Zuführungen relativ kompliziert und voluminös und dadurch in ihren Einsatzmöglich keiten beschränkt.With the automated resistance electrical welding of Small parts on workpieces, the small parts are often attached to the in a welding fixture picked up in a defined position introduced and if necessary on the workpiece by the device Brackets against loosening caused by vibrations or gravity or secured from falling out. There is one for this insertion separate work station - an insertion station - required; only in a further workstep that follows in cycles tion are the small parts by one each on the work welded-down welding cylinder. The ge called publications show feeders that with the Welding device are integrated, which means not only the one laying station but also the intended work cycle can fall. However, these small parts feeders are relative complicated and voluminous and therefore possible to use limited.
Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäß zugrundegelegte Schweißvorrichtung mit integrierter Kleinteile-Zuführung zu ver einfachen und baulich weniger platzaufwendig zu gestalten.The object of the invention is that of the generic type Welding device with integrated small parts feeder simple and structurally less space-consuming.
Diese Aufgabe wird bei Zugrundelegung der gattungsgemäßen Schweißvorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Durch die Parallelanordnung von Schußkanalende und Schweißzylinder und durch eine Beschränkung der Übergabebewegung auf parallel zum Schweißzylinder ausgerich tete Axialhübe und quer zu ihm liegende Schwenkbewegungen kann die integrierte Kleinteil-Zuführung einfach und klein gestaltet wer den, wodurch sie universell einsetzbar wird.This task is based on the generic Welding device according to the invention by the characteristic Features of claim 1 solved. The parallel arrangement of Shot channel end and welding cylinder and by a restriction the transfer movement is aligned parallel to the welding cylinder axial strokes and swiveling movements transverse to it can Integrated small parts feeder designed to be simple and small the one that makes it universally applicable.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nach folgend noch erläutert; dabei zeigen:Appropriate embodiments of the invention can the Unteran sayings are taken; otherwise the invention is based of an embodiment shown in the drawing explained below; show:
Fig. 1 eine Ansicht auf eine Schweißvorrichtung mit integrierter Kleinteil-Zuführung und Fig. 1 is a view of a welding device with integrated small parts feed and
Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch die Elektrodenspitze. Fig. 2 shows an enlarged cross section through the electrode tip.
Die in Fig. 1 dargestellte Schweißvorrichtung dient zum wider standselektrischen Anschweißen von Kleinteilen aus Stahl, bei spielsweise Schrauben 1, an größere, ebenfalls aus Stahl beste hende Werkstücke. Die anzuschweißende Schraube besteht aus einem Schaft 2 und einem Kopf 3, der mit seiner Anschweißseite 4 an das Werkstück 7 angeschweißt werden soll; an der Anschweißseite sind häufig Anschweißwarzen an die Kleinteile angeformt, was jedoch hier nicht dargestellt ist. Beispiele anderer Anschweiß-Kleintei le wären Muttern oder Verstärkungsscheiben.The welding device shown in Fig. 1 is used to stand against electrical welding of small parts made of steel, for example screws 1 , to larger, also made of steel existing workpieces. The screw to be welded consists of a shaft 2 and a head 3 , which is to be welded to the workpiece 7 with its welding side 4 ; Weld-on projections are often formed on the small parts on the weld-on side, but this is not shown here. Examples of other welding small parts would be nuts or reinforcement washers.
Die Schweißvorrichtung umfaßt einen von einer Halterung 8 gehal terten Schweißzylinder 5, der einen hydraulisch beaufschlagbaren, jedoch ebenfalls nicht dargestellten Kolben aufweist, durch den die Schweißelektrode 6 auf das Werkstück 7 absenkbar ist. In der Halterung 8 ist ferner eine Kleinteil-Zuführung vorgesehen, die dem Schweißzylinder räumlich feststehend zugeordnet ist. Die Kleinteile-Zuführung ist in Form eines Schußkanals 9 zum pneuma tischen Zuschießen der Kleinteile ausgebildet, mit dem diese la gedefiniert einzeln zum Schweißzylinder zugefördert werden kön nen. Die Schweißelektrode 6 ist an ihrer Spitze zur formschlüs sigen Aufnahme der anzuschweißenden Schraube mit einer der werk stückabgewandten Kontur der Schraube, d. h. dem Schaft entspre chenden Aussparung 18 und mit darin integrierten Gummiring 19 zum selbsttätigen vorübergehenden Festhalten der darin aufgenommenen Schraube gegen erschütterungs- oder schwerkraftbedingtes Lösen oder Herausfallen versehen. Durch eine Umsetzeinrichtung können die zugeführten Schrauben von dem Zuführkanal 9 bzw. dessen End abschnitt 10 anschweißgerecht in die Elektrodenspitze eingesetzt werden. Die Umsetzeinrichtung enthält einen zwischen zwei bestimm ten Positionen hin und her beweglichen Greifer 11 mit begrenzter Haltekraft, der in der einen Endstellung in Gegenüberstellung zum offenen Endabschnitt des Schußkanales angeordnet ist, ein zuge schossenes Kleinteil abbremst und es festhält.The welding apparatus includes a failed supported by a support 8 welded cylinder 5 having a hydraulically actuatable piston, however, also not shown, can be lowered by the welding electrode 6 to the workpiece. 7 In the holder 8 , a small parts feed is also provided, which is spatially assigned to the welding cylinder. The small parts feed is in the form of a firing channel 9 for pneumatically feeding the small parts, with which these can be individually fed to the welding cylinder. The welding electrode 6 is at its tip for positively receiving the screw to be welded with one of the workpiece-facing contour of the screw, ie the shaft corresponding recess 18 and with integrated rubber ring 19 for automatic temporary holding of the screw contained therein against vibration or gravity-related loosening or drop out. By means of a conversion device, the supplied screws can be inserted from the feed channel 9 or its end section 10 in a weldable manner into the electrode tip. The transfer device contains a gripper 11 movable between two specific positions back and forth with limited holding force, which is arranged in one end position opposite the open end portion of the firing channel, brakes a small part that is shot and holds it in place.
Um die Umsetzbewegung baulich einfach und bei geringem Platzbe darf realisieren zu können, ist der Endabschnitt 10 des Schuß kanals 9 zum pneumatischen Zuschießen der Schrauben 1 parallel neben dem Schweißzylinder 5 in fester räumlicher Zuordnung zu ihm angeordnet. Der beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch ei nen Elektromagneten 12 gebildete Greifer 11 der Umsetzeinrichtung ist derart ausgebildet, daß er eine zugeschossene Schraube 1 auf dessen Anschweißseite 4 festhält. Der Greifer ist relativ zum Schweißzylinder 5 und zum Schußkanal 10 parallel zur Schweißzy linderachse 20 verschiebbar und/oder quer zu ihr verschwenkbar geführt und mit einem entsprechenden Bewegungsantrieb versehen. Und zwar ragt beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Greifer von dem Führungszapfen 13 an dessen unteren Ende radial ab, wobei der Führungszapfen ebenfalls in der Halterung 8, und zwar drehbar und axial verschiebbar mittig zwischen dem Schweißzylinder und dem Endabschnitt 10 des Zuschießkanales gelagert ist. Durch einen vorzugsweise pneumatisch beaufschlagbaren Betätigungszylinder 14 kann der Führungszapfen 13 axial verschoben werden. In die Man telfläche des Führungszapfens ist eine Führungsnut 15 mit einem geradlinigen, axial verlaufenden Abschnitt 16 und einem unmittel bar anschließenden, schraubengangartig gewendelten Abschnitt 17 eingearbeitet, in die ein nicht dargestellter ortsfester Zapfen radial eingreift. Dadurch ist - beim Durchfahren des geradlinigen Abschnittes 16 - die zugeschossene und vom Greifer 11 erfaßte Schraube zunächst axial aus dem Schußkanal-Ende 10 herausziehbar. Beim weiteren axialen Verschieben des Führungszapfens nach unten wird der gewendelte Abschnitt 17 der Führungsnut wirksam, so daß der Greifer eine schraubende Schwenkbewegung ausführt. Die Schwenkbewegung schließt sich zeitlich und örtlich an den Axial hub - Abschnitt 16 - des Greifers an und die Schwenkbewegung ist von einer Fortsetzung der Axialbewegung über ein Steilgewinde im Abschnitt 17 abgeleitet. Dadurch wird die im Greifer gehaltene Schraube quer bis zur Koinzidenz mit der Schweißelektrode 6 umge setzt. Durch einen der Zapfenlänge der Schraube entsprechenden Hub der Schweißelektrode 6 ist die Schraube in die Aussparung 18 der Elektrodenspitze axial einsteckbar. Wegen der schraubenden, d. h. unter Zurücklegung eines Axialhubes durchgeführten Schwenk- bzw. Umsetzbewegung des Greifers darf der Endabschnitt 10 des Schußkanales mit seinem offenen Ende höchstens auf einer etwa gleichen Axialposition, wie die Spitze der Schweißelektrode 6 in ihrer zurückgezogenen Position liegen oder muß gegenüber dieser Position zurückversetzt sein.In order to be able to implement the transfer movement in a structurally simple manner and with a small space, the end section 10 of the weft channel 9 for the pneumatic firing of the screws 1 is arranged parallel to the welding cylinder 5 in a fixed spatial association with it. The gripper 11 of the converting device formed in the illustrated embodiment by egg NEN electromagnet 12 is designed such that it holds a tightened screw 1 on its welding side 4 . The gripper is relative to the welding cylinder 5 and the firing channel 10 parallel to the weld cylinder axis 20 displaceable and / or pivoted transversely to it and provided with a corresponding movement drive. In the exemplary embodiment shown, the gripper protrudes radially from the guide pin 13 at its lower end, the guide pin also being mounted in the holder 8 , namely rotatably and axially displaceably in the center between the welding cylinder and the end section 10 of the firing channel. The guide pin 13 can be axially displaced by a preferably pneumatically actuated actuating cylinder 14 . In the man telfläche the guide pin, a guide groove 15 is incorporated with a straight, axially extending portion 16 and an immediate bar adjoining, helical spiral portion 17 , in which a stationary pin, not shown, engages radially. As a result, when the rectilinear section 16 is passed through, the screw which has been tightened and gripped by the gripper 11 can first be pulled axially out of the firing channel end 10 . When the guide pin is moved axially further downward, the coiled section 17 of the guide groove becomes effective, so that the gripper carries out a screwing pivoting movement. The swiveling movement adjoins the axial stroke - section 16 - of the gripper in time and place and the swiveling movement is derived from a continuation of the axial movement via a steep thread in section 17 . As a result, the screw held in the gripper is set transversely to the coincidence with the welding electrode 6 . The screw can be inserted axially into the recess 18 of the electrode tip by a stroke of the welding electrode 6 corresponding to the pin length of the screw. Because of the screwing, that is to say carrying out an axial stroke, pivoting or moving movement of the gripper, the end section 10 of the firing channel with its open end may at most be in approximately the same axial position as the tip of the welding electrode 6 in its retracted position or must be opposite this position be set back.
In einer alternativen Ausgestaltungsform kann der relative Axial hub des Greifers gegenüber dem Schußkanal-Ende auch dadurch rea lisiert sein, daß der Schußkanal gegenüber dem in axialer Hin sicht feststehenden Greifer zurückziehbar gehaltert und mit einem entsprechenden Bewegungsantrieb versehen ist, was jedoch aufwen diger als das zeichnerisch dargestellte Ausführungsbeispiel wäre. Nachdem die Schweißelektrode ohnehin axialbeweglich gelagert und mit einem entsprechenden Antrieb versehen ist, erfolgt zumindest die axiale Einführbewegung der Schraube 1 in die Elektrodenspitze durch eine relative Verschiebebewegung der Elektrode 6 zum Grei fer.In an alternative embodiment, the relative axial stroke of the gripper relative to the firing channel end can also be realized by the fact that the firing channel is retractably held relative to the axially fixed gripper and is provided with a corresponding movement drive, which, however, is more expensive than the drawing illustrated embodiment would be. After the welding electrode is axially movable anyway and provided with a corresponding drive, at least the axial insertion movement of the screw 1 into the electrode tip takes place by a relative displacement movement of the electrode 6 to the gripper.
Die Mittel zum vorübergehenden mechanischen Festhalten der Schrau be 1 in der Aussparung 18 der Elektrodenspitze 6 sind beim darge stellten Ausführungsbeispiel - siehe insbes. Fig. 2 - durch einen innenseitig eingelassenen Weichgummiring 19 gebildet. An dere Möglichkeiten zum mechanischen Festhalten der Schraube in der Aussparung 18 sind durch federbelastete Rastkugeln oder durch Federkrallen gegeben. Das vorübergehende Festhalten der Klein teile in der Aussparung der Elektrodenspitze kann auch magnetisch durch einen in der Aussparung eingelassenen Permanentmagnet er folgen.The means for temporarily holding the screw mechanically be 1 in the recess 18 of the electrode tip 6 are in the Darge presented embodiment - see esp. Fig. 2 - formed by an inner recessed soft rubber ring 19 . Other possibilities for mechanically holding the screw in the recess 18 are provided by spring-loaded locking balls or by spring claws. The temporary holding of the small parts in the recess of the electrode tip can also be magnetically followed by a permanent magnet embedded in the recess.
Claims (8)
- - mit einem Schweißzylinder, der mit einer durch einen hydrau lisch beaufschlagbaren Kolben auf das Werkstück absenkbaren Schweißelektrode versehen ist,
- - ferner mit einer der Schweißvorrichtung zugeordneten, die Kleinteile lagedefiniert einzeln zufördernden Kleinteil-Zu führung in Form eines Schußkanals zum pneumatischen Zuschie ßen der Kleinteile zur Schweißvorrichtung,
- - ferner mit einer die zugeführten Kleinteile anschweißgerecht einsetzenden Umsetzeinrichtung, die einen zwischen zwei be stimmten Positionen hin und her beweglichen Greifer mit be grenzter Haltekraft umfaßt, der in der einen Endstellung in Gegenüberstellung zum offenen Ende des Schußkanales angeord net ist, ein zugeschossenes Kleinteil abbremst und es fest hält,
- - With a welding cylinder which is provided with a welding electrode which can be lowered onto the workpiece by a hydraulic valve,
- - Also with one of the welding device, the small parts position-defined individually feeding small parts to guide in the form of a firing channel for pneumatically closing the small parts to the welding device,
- - Furthermore, with a feeder that is suitable for welding the small parts that are inserted, which comprises a gripper that moves back and forth between two specific positions and that has a limited holding force, which in one end position is located opposite the open end of the firing channel, brakes a small part that has been fired and it holds tight
- - die Schweißelektrode (6) ist an ihrer Spitze zur formschlüs sigen Aufnahme des anzuschweißenden Kleinteiles (1) mit einer der werkstückabgewandten Kontur des Kleinteiles (1) entspre chenden Aussparung (18) und mit darin integrierten Mitteln (19) zum selbsttätigen vorübergehenden Festhalten des darin aufgenommenen Kleinteiles (1) gegen erschütterungs- oder schwerkraftbedingtes Lösen oder Herausfallen versehen,
- - das letzte Teilstück (10) des Schußkanals (9) zum pneumati schen Zuschießen der Kleinteile (1) ist parallel neben dem Schweißzylinder (5) in fester räumlicher Zuordnung zu ihm angeordnet,
- - der vorzugsweise durch einen Elektromagneten (12) gebildete Greifer (11) der Umsetzeinrichtung ist derart ausgebildet, daß er ein zugeschossenes Kleinteil (1) auf dessen An schweißseite (4) festhält,
- - der Greifer (11) ist relativ zum Schweißzylinder (5) und zum Schußkanal (10) parallel zur Schweißzylinderachse (20) ver schiebbar und/oder quer zur Schweißzylinderachse (20) ver schwenkbar geführt und mit entsprechenden Bewegungsantrieben versehen, derart, daß das zugeschossene und vom Greifer (11) erfaßte Kleinteil (1) axial aus dem Schußkanal-Ende (10) herausziehbar, quer bis zur Koinzidenz mit der Schweißelek trode (6) umsetzbar und in die Aussparung (18) der Elektro denspitze axial einsteckbar ist.
- - The welding electrode ( 6 ) is at its tip for positively receiving the small part to be welded ( 1 ) with one of the workpiece-facing contour of the small part ( 1 ) accordingly recess ( 18 ) and with integrated means ( 19 ) for automatic temporary holding of it small part ( 1 ) against loosening or falling out due to vibration or gravity,
- - The last section ( 10 ) of the firing channel ( 9 ) for pneumatically firing the small parts ( 1 ) is arranged in parallel next to the welding cylinder ( 5 ) in a fixed spatial assignment to it,
- - The gripper ( 11 ) of the transfer device, which is preferably formed by an electromagnet ( 12 ), is designed in such a way that it holds a small part ( 1 ) that is shot onto the welding side ( 4 ) thereof,
- - The gripper ( 11 ) is relative to the welding cylinder ( 5 ) and the firing channel ( 10 ) parallel to the welding cylinder axis ( 20 ) ver slidably and / or transversely to the welding cylinder axis ( 20 ) ver pivoted and provided with appropriate motion drives, such that the added and from the gripper ( 11 ) detected small part ( 1 ) axially from the firing channel end ( 10 ), transversely to coincidence with the welding electrode ( 6 ) can be implemented and axially inserted into the recess ( 18 ) of the electrode tip.
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