DE4343299C1

DE4343299C1 - Welding head for a stud welding device

Info

Publication number: DE4343299C1
Application number: DE19934343299
Authority: DE
Inventors: Willy Dr Welz
Original assignee: Individual
Current assignee: Bolzenschweisstechnik Heinz Soyer 82237 Woer GmbH
Priority date: 1993-12-19
Filing date: 1993-12-19
Publication date: 1995-03-23
Anticipated expiration: 2013-12-20

Abstract

The invention relates to a welding head for a stud welding device for drawn-arc stud welding, with a piston which is displaceably arranged in the axial direction and can be deflected from an initial position against a restoring force. One end of the piston interacts with a stud holder for a stud to be welded. In this welding head, a first and a second axially displaceable slide (45, 45', 45'', 47, 47', 47'') are provided which are coupled by means of a first spring element (51, 51', 51''), and in each case a first and second controllable device (54, 56, 58, 60, 54', 56', 58', 60', 54'', 56'', 58'', 60'') for coupling the first and second slide to the piston (9, 9', 9'') and/or a part (3, 114, 206) of the welding head (1, 1', 1'') held non-displaceably in the axial direction or fixed to the housing is arranged on the first and second slide. Furthermore, the invention relates to a stud welding device with such a welding head activated in a suitable manner. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Schweißkopf für eine Bolzenschweiß vorrichtung für das Bolzenschweißen mit Hubzündung mit den Merk malen des Oberbegriffs des Patentanspruchs l.The invention relates to a welding head for stud welding Device for drawn arc stud welding with the notes paint the preamble of claim l.

Bei bekannten Schweißköpfen für das Bolzenschweißen nach dem Hubzündungs-Schweißverfahren, findet in der Praxis fast aus schließlich ein Hubmagnet-Federsystem für das Abheben des Bol zens vom Werkstück und das anschließende Eintauchen des Bolzens in die Schmelze Verwendung. Ein Bolzenschweißkopf bzw. eine Bolzenschweißpistole, welche nach diesem Bewegungsprinzip arbei tet, ist beispielsweise in der DE 35 32 251 A1 beschrieben.In known welding heads for stud welding after Drawn arc welding process, almost takes place in practice finally a lifting magnet spring system for lifting the bolt zens from the workpiece and then immersing the bolt in the melt use. A stud welding head or one Stud welding gun, which work according to this principle of movement tet is described for example in DE 35 32 251 A1.

Bei dieser bekannten Bolzenschweißpistole ist ein auf dem Kolben lose angeordneter Hubring vorgesehen, der für die Hubbewegung mittels eines durch den Hubmagneten in axialer Richtung des Kolbens bewegten Fingers axial bewegbar ist. Auf diese Weise können unterschiedliche Bolzenlängen innerhalb eines vorgege benen Toleranzbereichs ausgeglichen werden, da der Kolben nach dem Aufsetzen der Pistole bzw. des Bolzens auf das Werkstück gegen die Kraft einer Feder gegen einen Anschlag bewegt und hierbei der Kolben durch den Hubring geschoben wird. Erst nach erfolgtem Toleranzausgleich wird für die Hubbewegung der Finger mittels des Hubmagneten axial bewegt und hierdurch der Hubring gegenüber dem Kolben verkippt, auf diese Weise mit dem Kolben kraftschlüssig verkoppelt und somit der Kolben in der gewünsch ten axialen Richtung gegen die Kraft einer Feder bewegt. Dieses Prinzip des Toleranzausgleichs vor der Hubbewegung des Kolbens wird als Floating-lift-Prinzip bezeichnet. Nach dem Spannen der Feder und dem Ablauf der erforderlichen Schweißzeit wird der Hubmagnet abgeschaltet, so daß sich der Kolben unter der rück stellenden Kraft der Feder in Richtung auf das Werkstück bewegt und der Bolzen in die Schmelze eintaucht. Da häufig sehr kurze Schweißzeiten erforderlich sind, müssen die Kolbenbewegungen entsprechend schnell erfolgen, wodurch für die Eintauchbewegung eine relativ harte Feder erforderlich wird.In this known stud welding gun there is one on the piston Loosely arranged cam ring provided for the lifting movement by means of the solenoid in the axial direction of the Piston moving finger is axially movable. In this way can different bolt lengths within a given level tolerance can be compensated because the piston after placing the gun or bolt on the workpiece moved against the force of a spring against a stop and the piston is pushed through the cam ring. Only after Tolerance compensation is used for the stroke movement of the fingers moved axially by means of the lifting magnet and thereby the lifting ring tilted towards the piston, in this way with the piston non-positively coupled and thus the piston in the desired ten axial direction moved against the force of a spring. This Principle of tolerance compensation before the stroke movement of the piston is known as the floating lift principle. After tightening the Spring and the expiry of the required welding time Solenoid switched off, so that the piston is under the back force of the spring moves towards the workpiece and the bolt is immersed in the melt. Often very short Welding times are required, the piston movements done accordingly quickly, making for the immersion movement a relatively hard spring is required.

Ein Nachteil dieses Prinzips der Verwendung eines Hubmagneten zur axialen Bewegung des Kolbens besteht somit darin, daß der Hubmagnet wegen der aufzubringenden, relativ großen Kräfte ent sprechend groß dimensioniert werden muß und daher groß und schwer ist. Die Forderung der Praxis nach baukleinen und leich ten Schweißpistolen kann mit diesem Prinzip daher kaum verwirk licht werden.A disadvantage of this principle of using a solenoid for axial movement of the piston is therefore that the Lift magnet ent because of the relatively large forces to be applied must be dimensioned large and therefore large and is difficult. The requirement of practice for small and light ten welding guns can therefore hardly be realized with this principle become light.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Bolzenschweißpistole ist, daß der Klemmvorgang des Hubrings auf dem Kolben häufig nicht mit der erforderlichen Genauigkeit und Reproduzierbarkeit er folgt. Zudem wird durch die Abnutzung der Klemmkanten des Hub rings ein häufiges Austauschen dieses Verschleißteils erforder lich.Another disadvantage of this known stud welding gun is that the clamping process of the cam ring on the piston is often not with the required accuracy and reproducibility follows. In addition, the wear of the clamping edges of the hub rings requires frequent replacement of this wearing part Lich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen leichten, baukleinen Schweißkopf für das Bolzenschweißverfahren mit Hub zündung zu schaffen, der zudem die Anforderungen an die Genau igkeit der Kolbenbewegungen, insbesondere hinsichtlich des Hubs und der Eintauchtiefe, erfüllt. Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bolzenschweißvorrichtung mit einem derartigen, in geeigneter Weise angesteuerten Schweißkopf be reitzustellen.The invention is therefore based on the object of a light, small welding head for the stud welding process with stroke to create ignition, which also meets the requirements for accuracy the piston movements, especially with regard to the stroke and the immersion depth. Furthermore, the invention lies the task of a stud welding device with a such, appropriately controlled welding head be to sit down.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der Patent ansprüche 1 bzw. 12. The invention solves this problem with the features of the patent claims 1 and 12, respectively.

Bei dem Schweißkopf nach der Erfindung wird ein aus zwei in axialer Richtung des Kolbens beweglichen, mittels eines federn den Elements gekoppelten Schlitten bestehendes System durch die Aufsetzbewegung des Schweißkopfes bzw. des Bolzens auf das Werk stück gespannt und somit die Energie dieses Aufsetzvorgangs in dem federnden Element gespeichert. Die Bewegung des Kolbens für das Ausführen des Schweißvorgangs wird dann durch eine gesteuer te, abwechselnde Verkopplung jeweils eines der Schlitten mit dem zu bewegenden Kolben und/oder einem gehäusefesten Teil des Schweißkopfes erreicht.In the welding head according to the invention one in two Axial direction of the piston movable, by means of a spring the existing system coupled by the elements The movement of the welding head or stud on the work piece excited and thus the energy of this touchdown saved the resilient element. The movement of the piston for the execution of the welding process is then controlled by a te, alternating coupling of each of the sledges with the to move piston and / or a part of the housing fixed Welding head reached.

Ein Hubmagnet, der diese relativ große Kraft aufbringen muß, ist daher nicht mehr erforderlich.A lifting magnet that has to apply this relatively large force is therefore no longer required.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Ver kopplung der Schlitten mittels jeweils zweier steuerbarer, auf den Schlitten angeordneter Magneten bewirkt, welche in Bezug auf die Kolbenachse in radialer Richtung hintereinander angeordnet sind. Durch die Erregung der Magnete können die Schlitten somit mit dem Kolben und/oder einem gehäusefesten Teil des Schweißkop fes gekoppelt werden.In the preferred embodiment of the invention, Ver Coupling of the sled by means of two controllable ones causes the carriage arranged magnets which with respect to the piston axis arranged one behind the other in the radial direction are. Due to the excitation of the magnets, the carriage can with the piston and / or a part of the welding head fixed to the housing fes coupled.

Des weiteren gewährleistet die Ausbildung der steuerbaren Vor richtungen für das Verkoppeln der Schlitten mit dem Kolben als Elektromagnete, daß nach dem vollkommenen Spannen des federnden Elements ein Durchrutschen des Kolben möglich ist, wenn die Koppelkräfte entsprechend gewählt, d. h. die Magnete in geeigne ter Weise dimensioniert und/oder angesteuert werden.Furthermore, the training of the taxable guarantees directions for coupling the slide with the piston as Electromagnets that after the complete tensioning of the resilient Slipping of the piston is possible if the element Coupling forces chosen accordingly, d. H. the magnets in suitable ter dimensioned and / or controlled.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil des Floating-lift-Prinzips, wobei gegenüber bekannten Schweißköpfen zudem die erforderliche Genauigkeit der Kolbenbewegung nach dem Toleranzausgleich ge währleistet ist. Die Haltekraft ist hierzu von vornherein so zu dimensionieren, daß zwar einerseits ein Durchrutschen des Kol bens möglich ist, andererseits aber die Verkopplung zwischen Schlitten und Kolben bzw. Schlitten und gehäusefestem Teil so stark ist, daß ein Durchrutschen während der von dem Schlitten/ Kolbensystem ausgeführten Bewegungen während des Schweißvorgangs vermieden wird.This gives the advantage of the floating lift principle, the required compared to known welding heads Accuracy of piston movement after tolerance compensation is guaranteed. The holding force for this is from the outset too dimension that on the one hand slipping through the Kol bens is possible, but on the other hand the coupling between Carriage and piston or carriage and housing-fixed part like this is strong that slipping during the of the sled / Piston system performed movements during the welding process is avoided.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Schlitten gegen die Kraft eines zweiten federnden Elements aus lenkbar, so daß hierdurch die Hubbewegung des Kolbens beeinfluß bar und eine Rückstellung der Schlitten in eine Ausgangslage gewährleistet ist.In the preferred embodiment of the invention, the second is Slide out against the force of a second resilient element steerable, so that this affects the stroke movement of the piston bar and a return of the sled to a starting position is guaranteed.

Des weiteren ist die Bewegung des ersten und zweiten Schlittens bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jeweils mit tels eines verstellbaren Anschlags begrenzt, wobei der Anschlag des ersten Schlittens die Summe aus Hub und Eintauchtiefe und der zweite Anschlag den Hub festlegt.Furthermore, the movement of the first and second slides in the preferred embodiment of the invention each with limited by an adjustable stop, the stop the first slide the sum of stroke and immersion depth and the second stop defines the stroke.

Durch die Ausbildung des Kolbens aus einem elektrisch gut lei tenden Material kann bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Zuführung des Schweißstroms in der Achse des Kol bens, vorzugsweise an dessen dem Bolzenhalter gegenüberliegendem Ende, erfolgen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß uner wünschte Blaseffekte, d. h. unerwünschte Ablenkungen des Licht bogens durch nicht rotationssymmetrische Magnetfelder der Strom zuführung vermieden werden.By forming the piston from an electrically good lei tendency material in the preferred embodiment of the Invention the supply of the welding current in the axis of the Kol bens, preferably at its opposite the bolt holder End. This has the advantage that un wanted blowing effects, d. H. unwanted distractions of light current through non-rotationally symmetrical magnetic fields feed can be avoided.

Die Bolzenschweißvorrichtung nach Anspruch 12, in der ein der artiger Schweißkopf verwendet ist, gewährleistet den Vorteil, daß trotz der erforderlichen vier steuerbaren Vorrichtungen nur zwei Steuerleitungen nötig sind, da jeweils zwei Vorrichtungen gleichzeitig angesteuert werden.The stud welding apparatus of claim 12, in which one of the like welding head is used, ensures the advantage that despite the required four controllable devices only two control lines are necessary, since two devices each can be controlled simultaneously.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further embodiments of the invention result from the Subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung darge stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigenThe invention is illustrated below with reference to the drawing illustrated embodiments explained in more detail. In the drawing demonstrate

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Schweißkopfes nach der Erfindung; Figure 1 shows a first embodiment of the welding head according to the invention.

Fig. 2 einen schematischen zeitlichen Verlauf der Erregung der Magnete des Schweißkopfes in Fig. 1; FIG. 2 shows a schematic time course of the excitation of the magnets of the welding head in FIG. 1;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des Schweißkopfes nach der Erfindung und Fig. 3 shows a second embodiment of the welding head according to the invention and

Fig. 4 eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 3. Fig. 4 shows a modification of the second embodiment of the invention of FIG. 3.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungs gemäßen Schweißkopfes 1, der in Form einer Schweißpistole ausge bildet ist. Die Schweißpistole 1 besteht aus einem Gehäuse 3, mit einem Griffteil 5, an dem ein Auslöser 7 angeordnet ist, der in einer nicht dargestellten Steuereinheit ein Signal zum Start eines Bolzenschweißvorgangs auslöst. Fig. 1 shows a first embodiment of a welding head 1 according to the Invention, which is formed out in the form of a welding gun. The welding gun 1 consists of a housing 3 , with a handle part 5 , on which a trigger 7 is arranged, which triggers a signal in a control unit, not shown, for starting a stud welding process.

In dem Gehäuse 3 ist ein Kolben 9 axial verschiebbar in Büchsen 11 und 13 gelagert. Der Kolben 9 ist hohlzylindrisch ausgebildet und beaufschlagt mit seinem einem Werkstück 15 abgewandtem Ende ein federndes Element 17, das, wie in Fig. 1 dargestellt, als Schraubenfeder ausgebildet sein kann. Die Schraubenfeder 17 bewirkt die Rückstellung des Kolbens 9 in seine Ausgangslage, die durch eine ringförmige Erhebung 19 am betreffenden Ende des Kolbens 9 definiert ist, welche mit einer Stirnseite 21 der Büchse 13 zusammenwirkt.In the housing 3 , a piston 9 is axially displaceably mounted in bushes 11 and 13 . The piston 9 is hollow-cylindrical and, with its end facing away from a workpiece 15, acts on a resilient element 17 which, as shown in FIG. 1, can be designed as a helical spring. The helical spring 17 causes the piston 9 to be returned to its initial position, which is defined by an annular elevation 19 at the relevant end of the piston 9 , which cooperates with an end face 21 of the sleeve 13 .

Die Büchse 13 ist mittels eines Rings 23 in einer entsprechenden Nut in der Innenwandung des Gehäuses 3 in ihrer Position gehal ten. An einem Fortsatz 25 der Büchse 13 ist ein Deckel 27 befe stigt, beispielsweise aufgeschraubt, welcher zur Aufnahme und Lagerung des anderen Endes der Schraubenfeder 17 mittels eines Zapfens 29 dient. An ihrem dem Werkstück 15 zugewandten Ende weist die Büchse 13 einen Fortsatz 31 auf, auf welchem ein zy lindrisches Anschlagteil 33 aufgeschraubt ist.The sleeve 13 is held in position by means of a ring 23 in a corresponding groove in the inner wall of the housing 3. On an extension 25 of the sleeve 13 , a cover 27 is attached, for example screwed on, which for receiving and storing the other end of the Coil spring 17 by means of a pin 29 is used. At its end facing the workpiece 15 , the sleeve 13 has an extension 31 on which a cylindrical stop member 33 is screwed.

Durch das Drehen der Büchse 13 um die Kolbenachse A ergibt sich somit eine Justiermöglichkeit des Anschlagteils 33 in axialer Richtung. Zum Drehen der Büchse 13 muß der Deckel 27 mit der Büchse 13 verklemmt werden, was durch das Einsetzen eines Stif tes in eine radiale Bohrung 35 geschieht, wobei die Außenseite des Gehäuses 3 eine entsprechende Bohrung aufweisen muß. Um ein Mitdrehen des Anschlagteils 33 zu verhindern weist dieses einen Stift 39 auf, der durch ein axial verlaufendes Langloch 41 im Gehäuse 3 ragt.By rotating the sleeve 13 about the piston axis A, there is thus an adjustment possibility of the stop part 33 in the axial direction. To rotate the sleeve 13 , the cover 27 must be clamped to the sleeve 13 , which is done by inserting a pin into a radial bore 35 , the outside of the housing 3 must have a corresponding bore. In order to prevent the stop part 33 from rotating, it has a pin 39 which projects through an axially extending elongated hole 41 in the housing 3 .

In entsprechender Weise ist ein Anschlagteil 43 am dem Werkstück 15 zugewandten Ende des Gehäuses 3 an der Büchse 11 angeordnet.In a corresponding manner, a stop part 43 is arranged on the bush 11 at the end of the housing 3 facing the workpiece 15 .

In dem zylindrisch ausgebildeten oberen Teil des Gehäuses 3 sind zwei axial bewegliche, ringförmige Schlitten 45, 47 um den Kol ben 9 angeordnet. Die Bewegung der Schlitten ist durch das An schlagteil 43 und den festen Anschlag bzw. durch den festen Anschlag 49 und das Anschlagteil 33 begrenzt. Die beiden Schlitten sind über ein z. B. als Schraubenfeder ausgebildetes federndes Element 51 verkoppelt. Der zweite Schlitten 47 beauf schlagt zudem ein weiteres, vorzugsweise als Schraubenfeder ausgebildetes federndes Element 53.In the cylindrical upper part of the housing 3 , two axially movable, annular carriages 45 , 47 are arranged around the piston 9 . The movement of the carriage is limited by the striking part 43 and the fixed stop or by the fixed stop 49 and the stop part 33 . The two sleds are z. B. coupled as a helical spring element 51 . The second slide 47 also strikes a further, preferably designed as a helical spring element 53 .

Jeder Schlitten 45, 47 aus ferromagnetischem Material trägt zwei ringförmige Wicklungen 55, 57 bzw. 59, 61 eines Elektromagneten, wobei die Wicklungsachsen jeweils mit der Kolbenachse A iden tisch sind. Each carriage 45 , 47 made of ferromagnetic material carries two ring-shaped windings 55 , 57 and 59 , 61 of an electromagnet, the winding axes each being identical to the piston axis A.

Die Wicklungen 55, 61 sind so angeordnet, daß sie im wesentli chen an den Außenumfang des Kolbens 9 angrenzen und die Wick lungen 57, 59 sind in entsprechender Weise so angeordnet, daß sie an die Innenwandung des Gehäuses 3 angrenzen, welches zu mindest in diesem Bereich aus ferromagnetischem Material beste hen muß.The windings 55 , 61 are arranged so that they adjoin the outer circumference of the piston 9 in wesentli Chen and the windings 57 , 59 are arranged in a corresponding manner so that they adjoin the inner wall of the housing 3 , which at least in this Area made of ferromagnetic material must hen hen.

Bei Aktivierung der Elektromagneten bzw. einer der Spulen 55, 57, 59, 61 wird daher eine Haltekraft zwischen den Schlitten 45, 47 und dem Kolben 9 bzw. dem Gehäuse 3 erzeugt. Zur Verbesserung der Halte- oder Klemmkräfte kann sowohl der Kolben 9 als auch das Gehäuse 3 in den entsprechenden Bereichen in axialer Richtung geschlitzt sein, wie in dem Schnitt A-A in Fig. 1 gezeigt.When the electromagnets or one of the coils 55 , 57 , 59 , 61 is activated, a holding force is therefore generated between the slides 45 , 47 and the piston 9 or the housing 3 . To improve the holding or clamping forces, both the piston 9 and the housing 3 can be slotted in the corresponding areas in the axial direction, as shown in the section AA in FIG. 1.

Nachfolgend wird der Ablauf eines Schweißvorgangs mit der Schweißpistole nach der Erfindung im einzelnen erläutert. Der zeitliche Ablauf des Aktivierens bzw. Deaktivierens der einzel nen Wicklungen ist in Fig. 2 dargestellt, wobei die Kurven I, II, III, IV dem Erregungsverlauf der Wicklungen 57, 55, 59, 61 entsprechen.The sequence of a welding process with the welding gun according to the invention is explained in detail below. The timing of the activation or deactivation of the individual windings NEN is shown in Fig. 2, wherein the curves I, II, III, IV correspond to the course of excitation of the windings 57 , 55 , 59 , 61 .

Zunächst werden die Wicklungen 55 und 59 erregt, so daß der erste Schlitten 45 mit dem Kolben 9 und der zweite Schlitten 47 mit dem Gehäuse 3 verkoppelt ist. Dies stellt die Ausgangslage der Schweißpistole nach der Erfindung dar, die vor jedem Schweißvorgang bzw. nach dem Einschalten der Bolzenschweißvor richtung eingenommen wird.First, the windings 55 and 59 are excited, so that the first carriage 45 is coupled to the piston 9 and the second carriage 47 to the housing 3 . This represents the starting position of the welding gun according to the invention, which is taken before each welding process or after switching on the Bolzenschweißvor direction.

Anschließend wird die Schweißpistole 1 mit einem in einem am vorderen Ende des Kolbens 9 angeordneten Bolzenhalter 63 gehal tenen Bolzen 65 auf das Werkstück 15 aufgesetzt und solange gegen das Werkstück 15 gepreßt, bis ein am Gehäuse verstellbar angeordneter Anschlag 67 am Werkstück anliegt. Hierdurch wird zunächst der Kolben zusammen mit dem Schlitten 45 gegen den ortsfesten Anschlag 49 bewegt und gleichzeitig die Feder 51 gespannt, da der Schlitten 47 mit dem Gehäuse verkoppelt ist. Da der Anschlag 67 vorzugsweise so eingestellt wird, daß sich des sen Ende bei leicht auf das Werkstück 15 aufgesetztem Bolzen 65 in einem Abstand vom Werkstück befindet, der größer ist, als der Abstand D des Schlittens 45 vom Anschlag 49, rutscht der Kolben 9 nach dem Erreichen des Anschlags 49 gegenüber dem Schlitten 45 durch (Phase A in Fig. 2).Subsequently, the welding gun 1 is fitted with a supported requested in a cylinder disposed at the front end of the piston 9 stud holder 63 pin 65 to the workpiece 15 and as long as pressed against the workpiece 15 until an adjustably arranged on the housing stop 67 rests against the workpiece. As a result, the piston is first moved together with the slide 45 against the stationary stop 49 and, at the same time, the spring 51 is tensioned, since the slide 47 is coupled to the housing. Since the stop 67 is preferably set so that the sen end is located slightly on the workpiece 15 bolt 65 at a distance from the workpiece which is greater than the distance D of the carriage 45 from the stop 49 , the piston 9 slips reaching the stop 49 with respect to the carriage 45 by (phase A in FIG. 2).

Hierzu ist die Stromstärke der Wicklung 55 so zu wählen, daß die Haltekraft einerseits ausreichend groß ist, um ein Durchrutschen des Kolbens 9 für sämtliche selbsttätig ablaufenden Bewegungen des Kolbens zu verhindern, andererseits jedoch das vorstehend beschriebenen Durchrutschen des Kolbens beim Aufsetzen der Pi stole auf das Werkstück zu ermöglichen.For this purpose, the amperage of the winding 55 should be selected so that the holding force is sufficiently large on the one hand to prevent the piston 9 from slipping for all automatically running movements of the piston, but on the other hand the above-described slipping of the piston when the pi stole is placed on it Enable workpiece.

Nach diesem Spannen der Feder 51 wird der Schweißvorgang mittels des Auslösers 7 gestartet, woraufhin die nicht dargestellte Steuereinheit zusätzlich die Wicklungen 57 und 61 erregt, so daß der Kolben 9 nach wie vor in seiner Stellung verharrt, und den Schweißstrom des Vorstromlichtbogens einschaltet. Dabei gewähr leistet das (kurzzeitige) Aktivieren aller vier Wicklungen einen definierten Übergang zu dem nächsten, nachstehend beschriebenen Schritt (Phase B in Fig. 2).After this tensioning of the spring 51 , the welding process is started by means of the trigger 7 , whereupon the control unit (not shown) additionally excites the windings 57 and 61 , so that the piston 9 remains in its position, and switches on the welding current of the pre-current arc. The (brief) activation of all four windings ensures a defined transition to the next step described below (phase B in FIG. 2).

Kurze Zeit nach dem Einschalten des Vorstromes werden die Wick lungen 55 und 59 deaktiviert, so daß der erste Schlitten 45 durch die Verkopplung mit dem Gehäuse 3 in seiner Position am Anschlag 49 verharrt und der zweite Schlitten 47 durch seine Verkopplung mit dem Kolben 9 zusammen mit diesem an den Anschlag 33 bewegt wird. Durch das Abheben der Bolzenspitze vom Werkstück wird der Vorstromlichtbogen gezogen (Phase C in Fig. 2). Selbst verständlich müssen die Federn 51 und 53 dabei so aufeinander abgestimmt sein, daß die Kraft der gespannten Feder 51 ausreicht um die Feder 53 und die Feder 17 um den mittels des Anschlag teils 33 eingestellten Hub H zusammenzudrücken. Nach dem Errei chen des voreingestellten Abhubs können wiederum (kurzzeitig) sämtliche Wicklungen aktiviert werden, um erneut einen definier ten Übergang zur nächstfolgenden Kolbenbewegung zu ermöglichen (Phase D in Fig. 2).A short time after switching on the bias current, the windings 55 and 59 are deactivated, so that the first carriage 45 remains in position by the coupling with the housing 3 at the stop 49 and the second carriage 47 by coupling with the piston 9 together with this is moved to the stop 33 . The pre-current arc is drawn by lifting the pin tip off the workpiece (phase C in FIG. 2). Of course, the springs 51 and 53 must be coordinated so that the force of the tensioned spring 51 is sufficient to compress the spring 53 and the spring 17 to the stroke H set by means of the stop part 33 . After reaching the preset lift, all windings can be activated again (briefly) in order to enable a defined transition to the next piston movement (phase D in FIG. 2).

Nach Ablauf der Vorstromzeit wird die Stromstärke auf den Wert des Hauptstromlichtbogens erhöht und nach Ablauf der Schweißzeit die Eintauchbewegung des Kolbens 9 bzw. des Bolzens 65 gestar tet. Hierzu werden die Wicklungen 61 und 57 deaktiviert, so daß der Kolben durch die Federkraftbeaufschlagung des mit dem Kolben verkoppelten Schlittens 45 bei gleichzeitig mit dem Gehäuse verkoppeltem Schlitten 47 in Richtung auf das Werkstück bewegt wird (Phase E in Fig. 2). Die Bewegung des Kolbens in Richtung auf das Werkstück 15 wird dabei durch das Anschlagteil 43 be grenzt.After the pre-current time has elapsed, the current strength is increased to the value of the main current arc and after the welding time the immersion movement of the piston 9 or the bolt 65 is started. For this purpose, the windings 61 and 57 are deactivated, so that the piston is moved in the direction of the workpiece by the spring force application of the slide 45 coupled to the piston with the slide 47 coupled to the housing (phase E in FIG. 2). The movement of the piston in the direction of the workpiece 15 is thereby limited by the stop member 43 be.

Die Bewegung des Kolbens in Richtung auf das Werkstück erfolgt somit um den Betrag des ursprünglichen Abstandes D des Schlit tens 45 vom ortsfesten Anschlag 49. D.h., der Weg D entspricht der Summe aus Hub H und Eintauchtiefe E, wobei der Hub H mittels des Anschlagteils 33 einstellbar ist.The movement of the piston in the direction of the workpiece thus takes place by the amount of the original distance D of the slide 45 from the stationary stop 49 . That is, the path D corresponds to the sum of the stroke H and the immersion depth E, the stroke H being adjustable by means of the stop part 33 .

In einer Ausführungsform der Erfindung kann bei der Bewegung des Kolbens 9 in Richtung auf das Werkstück auch die Wicklungen 57 aktiviert sein. Hierdurch kann eine Beeinflussung der Eintauch geschwindigkeit, insbesondere ein Eintauchen mit einer bestimm ten Geschwindigkeit und einer bestimmten Verzögerung, erreicht werden.In one embodiment of the invention, the windings 57 can also be activated when the piston 9 moves in the direction of the workpiece. As a result, the immersion speed can be influenced, in particular immersion at a specific speed and a specific delay.

Nach dem Eintauchen des Bolzens 65 in die Schmelze des Werk stücks 15 wird der Schweißstrom abgeschaltet und sämtliche Wick lungen deaktiviert, so daß der Kolben aufgrund der Beaufschla gung mittels der Feder 17 seinen Ausgangszustand einnimmt (Phase F in Fig. 2). Nach dem Erreichen des Ausgangszustandes werden erneut die Wicklungen 55 und 61 aktiviert, um einen erneuten Schweißvorgang zu ermöglichen (Phase A in Fig. 2). After immersing the bolt 65 in the melt of the workpiece 15 , the welding current is switched off and all windings deactivated, so that the piston assumes its initial state due to the loading by means of the spring 17 (phase F in FIG. 2). After reaching the initial state, the windings 55 and 61 are activated again in order to enable a new welding process (phase A in FIG. 2).

Bei diesem Verfahren zur Ansteuerung der Wicklungen 55, 57, 59, 61 ergibt sich der Vorteil, daß nur zwei getrennte Steuerkreise erforderlich sind, da jeweils die Wicklungen 55 und 59 bzw. 57 und 61 gleichzeitig angesteuert werden.This method for controlling the windings 55 , 57 , 59 , 61 has the advantage that only two separate control circuits are required, since the windings 55 and 59 or 57 and 61 are controlled simultaneously.

Nachteilig bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch, daß der Kolben 9 zur Verbesserung der Halte- bzw. Klemmkräfte hohlzylindrisch ausgebildet und mit Längsschlitzen versehen werden muß. Eine zentrische Stromzufüh rung, d. h. eine Stromzuführung in der Achse A des Kolbens 9 ist in Fig. 1 nicht vorgesehen, wodurch unerwünschte Blaseffekte, d. h. Ablenkungen des Lichtbogens durch die nicht rotationssym metrischen Magnetfelder des zugeführten Schweißstroms, auftreten können.A disadvantage of the embodiment of the invention shown in FIG. 1, however, is that the piston 9 has to be hollow-cylindrical in order to improve the holding or clamping forces and has to be provided with longitudinal slots. A centric Stromzufüh tion, ie a power supply in the axis A of the piston 9 is not provided in Fig. 1, whereby undesirable blowing effects, ie deflections of the arc through the non-rotationally symmetrical magnetic fields of the supplied welding current can occur.

Bei einer Zuführung des Schweißstroms im hinteren Bereich, d. h. dem Bolzen gegenüberliegenden Ende, des Kolbens 9 werden die durch die Wicklungen 55 bis 61 erzeugten Haltekräfte durch das Magnetfeld des Schweißstroms reduziert, was nur durch einen wesentlich komplizierteren und größeren Bau des Schweißkopfes zu vermeiden wäre. Aus diesem Grund erfolgt die Zuführung des Schweißstroms I_s bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung in einem vorderen Bereich des Kolbens 9, z. B. kurz vor dem Bolzenhalter 63. Wegen der hier nicht gewählten axialen Stromzuführung ergeben sich die schon erwähnten unerwünschten Blaseffekte während des Brennens des Lichtbogens.When the welding current is supplied in the rear region, ie the end opposite the bolt, of the piston 9 , the holding forces generated by the windings 55 to 61 are reduced by the magnetic field of the welding current, which could only be avoided by a considerably more complicated and larger construction of the welding head. For this reason, the welding current I _{s is supplied} in the embodiment of the invention shown in FIG. 1 in a front region of the piston 9 , for. B. shortly before the bolt holder 63 . Because of the axial power supply not selected here, the undesired blowing effects already mentioned arise during the burning of the arc.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung vermeiden diese Nachteile durch eine spezielle Anord nung und Ausbildung der Wicklungen.The embodiments of the invention shown in FIGS . 3 and 4 avoid these disadvantages by a special arrangement and design of the windings.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Fig. 3 und 4 werden die den Elementen in Fig. 1 entsprechenden Elemente mit einfach gestrichenen identischen Bezugszeichen bezeichnet. In the following description of the exemplary embodiments in FIGS. 3 and 4, the elements corresponding to the elements in FIG. 1 are identified by simply deleted identical reference numerals.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform eines als Schweißpistole ausgebildeten Schweißkopfes 1′ weist einen im Gehäuse 3′ axial verschiebbar gelagerten bzw. geführten Kolben 9′ auf, der mit tels einer Schraubenfeder 17′ in seiner Ausgangslage gehalten wird, wobei die Schraubenfeder 17′ mit einem Ende einen auf dem Kolben 9′ fixierten Ring oder ringförmige Erhebung 100 und mit dem anderen Ende die Innenseite 102 der rückseitigen Lagerbüchse 13′ der Schweißpistole 1′ beaufschlagt.The embodiment shown in Fig. 3 designed as a welding gun welding head 1 'has in the housing 3 ' axially displaceably mounted or guided piston 9 ', which is held by means of a coil spring 17 ' in its starting position, the coil spring 17 'with one end on the piston 9 'fixed ring or ring-shaped elevation 100 and with the other end the inside 102 of the rear bearing bush 13 ' of the welding gun 1 'is applied.

Parallel zum Kolben 9′ sind zwei in Richtung der Kolbenachse A′ verschiebbare Schlitten 45′ und 47′ angeordnet, welche mittels einer Schraubenfeder gekoppelt sind. Der Schlitten 47′ beauf schlagt mit seinem rückseitigen Ende eine weitere Schraubenfeder 53′, welche zur Rückstellung der gekoppelten Schlitten in ihre Ausgangslage dient, in der der Schlitten 45′ an der Innenwandung 104 der vorderen Lagerbüchse 11′ des Kolbens 9′ und den Schlit ten 47′ an der rückseitigen Anschlagfläche 106 eines zwischen den Schlitten angeordneten verstellbaren Anschlags 108 anliegt.Parallel to the piston 9 'two slides 45 ' and 47 'are arranged in the direction of the piston axis A', which are coupled by means of a coil spring. The carriage 47 'Bea strikes with its rear end a further coil spring 53 ', which serves to return the coupled carriage to its initial position, in which the carriage 45 'on the inner wall 104 of the front bearing bush 11 ' of the piston 9 'and the slide ten 47 'rests on the rear stop surface 106 of an adjustable stop 108 arranged between the slides.

Die Schlitten 45′, 47′ sind im Querschnitt vorzugsweise recht eckförmig ausgebildet, können jedoch auch jede andere für die nachstehend erläuterte Funktion geeignete Form aufweisen.The carriage 45 ', 47 ' are preferably quite square in cross-section, but can also have any other shape suitable for the function explained below.

Auf jedem der Schlitten 45′, 47′ ist in deren dem Kolben 9′ zugewandten Bereich jeweils eine Wicklung 55′ bzw. 61′ vorgese hen, deren Wicklungsachsen im wesentlichen senkrecht zur Kolbe nachse A′ verlaufen. Die Wicklungen sind vorzugsweise in Form von Topfmagneten ausgebildet, deren magnetischer Fluß im Bereich innerhalb der Wicklungen 55′, 61′ mittels eines ferromagneti schen Kerns geschlossen ist.On each of the slides 45 ', 47 ' is in its area facing the piston 9 'each have a winding 55 ' or 61 'vorgese hen, the winding axes of which are substantially perpendicular to the piston axis A'. The windings are preferably in the form of pot magnets, the magnetic flux in the area within the windings 55 ', 61 ' is closed by means of a ferromagnetic core.

Die Wicklungen 55′, 61′ der Topfmagnete wirken mit einer mit dem Kolben 9′ verbundenen, parallel zur dem Kolben zugewandten Ober fläche der Schlitten 45′, 47′ verlaufenden Platte 110 zusammen. Die Platte 110 ist dabei vorzugsweise, wie in Fig. 3 darge stellt, so ausgebildet, daß das vordere Ende 112 der Platte 110 mit der Innenwandung 104 der Lagerbüchse 11′ die Ausgangslage des Kolbens 9′ definiert, d. h. die Lagerbüchse 11′ wirkt als Anschlag für die mit dem federbeaufschlagten Kolben 9′ verbunde ne Platte 110.The windings 55 ', 61 ' of the pot magnets interact with a piston 9 'connected, parallel to the piston facing upper surface of the carriage 45 ', 47 'extending plate 110 together. The plate 110 is preferably, as shown in Fig. 3 Darge, designed so that the front end 112 of the plate 110 with the inner wall 104 of the bearing bush 11 'defines the starting position of the piston 9 ', ie the bearing bush 11 'acts as a stop for the spring-loaded piston 9 'connected ne plate 110 .

Die Platte 110 besteht aus ferromagnetischem Material, so daß bei erregten Wicklungen 55′ bzw. 61′ der Schlitten 45′ bzw. 47′ der Kolben 9′ mit dem betreffenden Schlitten gekoppelt ist.The plate 110 is made of ferromagnetic material, so that when the windings 55 'or 61 ' are excited, the slide 45 'or 47 ' of the piston 9 'is coupled to the slide in question.

Im unteren, d. h. dem Kolben 9′ abgewandten Bereich jedes der Schlitten 45′, 47′ ist jeweils eine Wicklung 57′ bzw. 59′ vor gesehen, deren Wicklungsachsen ebenfalls im wesentlichen senk recht zur Kolbenachse A′ verlaufen. Die Wicklungen sind vorzugs weise in Form eines Topfmagneten ausgebildet, deren magnetischer Fluß im Bereich innerhalb der Wicklungen 57′, 59′ mittels eines ferromagnetischen Kerns geschlossen ist.In the lower, ie the piston 9 'facing away from each of the carriages 45 ', 47 ', a winding 57 ' and 59 'is seen before, the winding axes of which are also essentially perpendicular to the piston axis A'. The windings are preferably in the form of a pot magnet, the magnetic flux in the area within the windings 57 ', 59 ' is closed by means of a ferromagnetic core.

Die Wicklungen 57′, 59′ der Topfmagnete wirken mit einer mit dem Kolben 9′ verbundenen, parallel zur dem Kolben abgewandten Ober fläche der Schlitten 45′, 47′ verlaufenden Platte 114 zusammen. Die Platte 114 ist dabei zur Verbesserung der Halte- bzw. Klemm kräfte zwischen den Topfmagneten und der Platte, wie in Fig. 3 dargestellt, vorzugsweise so ausgebildet, daß sie in Richtung der Wicklungsachsen beweglich und in Richtung der Kolbenachse A′ nicht-verschiebbar gehalten ist. Hierzu kann die Platte 114 z. B. lose zwischen den Innenwandungen 104, 102 der Lagerbüchsen 11′ und 13′ gehalten sein, wobei die Länge der Platte 114 im wesent lichen dem Abstand zwischen den Innenwandungen entspricht.The windings 57 ', 59' of the pot magnets act with the piston 9 'connected parallel to the piston top surface facing away from the carriage 45', 47 'extending plate 114 together. The plate 114 is to improve the holding or clamping forces between the pot magnets and the plate, as shown in Fig. 3, preferably designed so that it is movable in the direction of the winding axes and in the direction of the piston axis A 'non-displaceably is. For this purpose, the plate 114 z. B. be held loosely between the inner walls 104 , 102 of the bearing bushes 11 'and 13 ', the length of the plate 114 corresponds to the distance between the inner walls in wesent union.

Bezüglich der Funktionsweise der in Fig. 3 dargestellten Schweißpistole kann auf die analoge Anwendung der Ausführungen betreffend das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfin dung verwiesen werden.With regard to the functioning of the welding gun shown in FIG. 3, reference can be made to the analogous application of the statements relating to the exemplary embodiment of the invention shown in FIG. 1.

Im Unterschied hierzu erfolgt die Einstellung des Hubs und der Eintauchtiefe durch die Verstellung des Anschlags 108 und einer in der Lagerbüchse 13′ vorgesehenen Anschlagschraube 116, welche gleichzeitig zur Fixierung der Schraubenfeder 53′ dient.In contrast to this, the stroke and the immersion depth are adjusted by adjusting the stop 108 and a stop screw 116 provided in the bearing bush 13 ', which at the same time serves to fix the coil spring 53 '.

Selbstverständlich kann der Anschlag 108 auch fest fixiert und auf der Unterseite im Teil 11′ eine Anschlagschraube analog zur Anschlagschraube 116 angeordnet sein. Diese Anschlagschrauben können auch durch Verstellmotoren o. ä. ferngesteuert eingestellt werden.Of course, the stop 108 can also be firmly fixed and a stop screw analogous to the stop screw 116 can be arranged on the underside in part 11 '. These stop screws can also be adjusted remotely by adjusting motors or the like.

Die Zuführung des Schweißstroms I_s kann bei dieser Schweißpisto le, wie in Fig. 3 dargestellt, am rückwärtigen Ende des Kolbens 9′ und damit in der Kolbenachse A′ erfolgen. Hierzu wird der Kolben als Vollzylinder ausgebildet und muß aus elektrisch gut lei tendem Material bestehen. Selbstverständlich sollte in diesem Fall das Verbindungselement 118 zwischen Kolben 9′ und Platte 110 ganz oder teilweise aus isolierendem Material bestehen.The supply of the welding current I _s can take place in this welding gun le, as shown in Fig. 3, at the rear end of the piston 9 'and thus in the piston axis A'. For this purpose, the piston is designed as a solid cylinder and must consist of electrically well conductive material. Of course, in this case, the connecting element 118 between the piston 9 'and plate 110 should be made entirely or partially of insulating material.

Diese Ausführungsform der Erfindung vermeidet somit die Nachtei le der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform bei gleichzeiti gem Erhalt sämtlicher Vorteile, wobei ein noch geringeres Ge wicht und kleinere Baugröße des Schweißkopfes erzielt wird.This embodiment of the invention thus avoids the disadvantages of the embodiment shown in FIG. 1 while at the same time receiving all the advantages, with an even lower weight and smaller size of the welding head being achieved.

Fig. 4 zeigt die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Teile einer weiteren Ausführungsform eines Schweißkopfes nach der Erfindung. Fig. 4 shows the elements essential for understanding the invention, parts of a further embodiment of a welding head according to the invention.

Im folgenden sind wiederum einander entsprechende Elemente der Fig. 4 und der Fig. 1 und 3 mit identischen, jedoch zweimal gestrichenen Bezugszeichen bezeichnet.The following are again corresponding elements of FIG. 4 and FIG. 1 and 3 are designated by identical but primed reference numerals twice.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 entspricht in seinem Prinzip in wesentlichen Teilen der Ausführungsform gemäß Fig. 3. Die Schlitten sind in identischer Weise angeordnet, gekoppelt und geführt. Auch die Anschläge 108′′ und 116′′ sind identisch ausge bildet. The principle of the embodiment according to FIG. 4 essentially corresponds to the embodiment according to FIG. 3. The carriages are arranged, coupled and guided in an identical manner. The stops 108 '' and 116 '' are identical forms.

Jedoch unterscheiden sich die beiden Ausführungsformen hinsicht lich der Anordnung der Wicklungen bzw. der Topfmagnete. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind die Topfmagnete in axialer Richtung versetzt auf den Schlitten 45′′ und 47′′ angeord net, wobei die aktiven Seiten, d. h. die nicht mittels eines ferromagnetischen Kerns geschlossenen Seiten der Topfmagnete 54′′ und 56′′ bzw. 58′′ und 60′′ mit den Wicklungen 55′′ und 57′′ bzw. 59′′ und 61′′ einander gegenüberliegend angeordnet sind.However, the two embodiments differ with regard to the arrangement of the windings or the pot magnets. In the embodiment shown in Fig. 4, the pot magnets are offset in the axial direction on the carriage 45 '' and 47 '' angeord net, the active sides, ie the sides of the pot magnets 54 '' and 56 'not closed by means of a ferromagnetic core 'Or 58 ''and 60 ''with the windings 55 ''and 57 ''or 59 ''and 61 ''are arranged opposite each other.

Die Schlitten 45′′ und 47′′ sind in einem Gehäuse 200 geführt, wobei zwischen den seitlichen Gehäusewandungen 202 und 204 und den aktiven Seiten der Topfmagnete jeweils eine ferromagnetische Platte 206 und 208 angeordnet ist. Die Platte 208 ist über das Verbindungsteil 118′′ mittels durch Langlöcher im Gehäuse 200 ragender Schrauben 210 mit dem Kolben 9′′ verbunden. Im übrigen entspricht die Platte 208 in ihrer gesamten Funktionsweise der Platte 110 des in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispieles.The carriage 45 '' and 47 '' are guided in a housing 200 , a ferromagnetic plate 206 and 208 being arranged between the lateral housing walls 202 and 204 and the active sides of the pot magnets. The plate 208 is connected via the connecting part 118 '' by means of elongated holes in the housing 200 projecting screws 210 with the piston 9 ''. Otherwise, the plate 208 corresponds in its entire functioning to the plate 110 of the exemplary embodiment shown in FIG. 3.

Die Platte 206 entspricht ebenfalls der Platte 114 des Ausfüh rungsbeispieles gemäß Fig. 3 und kann ebenso wie diese in Richtung der Wicklungsachsen beweglich gehalten sein.The plate 206 also corresponds to the plate 114 of the exemplary embodiment according to FIG. 3 and, like this, can be kept movable in the direction of the winding axes.

Die Funktionsweise des in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbei spiels entspricht der Funktion der Ausführungsform nach Fig. 3, so daß auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen werden kann.The operation of the game Ausführungsbei shown in Fig. 4 corresponds to the function of the embodiment of FIG. 3, so that reference can be made to the above description.

Die Erfindung schafft damit einen Schweißkopf für das Bolzen schweißen mit Hubzündung, welcher gegenüber bekannten Schweiß köpfen präziser arbeitet, dazu baukleiner und leichter und damit bequemer handhabbar ist.The invention thus creates a welding head for the stud weld with drawn arc, which compared to known sweat heads work more precisely, more compact and lighter and therefore is easier to handle.

Claims

1. Welding head for a stud welding device for stud welding with drawn arc

a) a piston which is arranged to be displaceable in the axial direction and can be deflected from a starting position against a restoring force, one end of which cooperates with a stud holder for a stud to be welded, characterized in that
b) that a first and second axially displaceable slide ( 45 , 45 ', 45 '', 47 , 47 ', 47 '') is provided,
c) that the first and second carriages are coupled by means of a first resilient element ( 51 , 51 ', 51 ''),
c) that on the first and second slides a first and second controllable device ( 54 , 56 , 58 , 60 , 54 ', 56 ', 58 ', 60 ', 54 '', 56 '', 58 '', 60 '') For coupling the first and second slides with the piston ( 9 , 9 ', 9 '') and / or a part ( 3 , 114 , 206 ) of the welding head ( 1 , 1 ', 1 '') is arranged.

2. Welding head according to claim 1, characterized in that the second carriage ( 47 , 47 ', 47 '') by a force transmitted by means of the first resilient element ( 51 , 51 ', 51 '') against the force of a second resilient element ( 53 , 53 ', 53 '') is steerable.

3. Welding head according to claim 1 or 2, characterized in that the first and second slide ( 45 , 47 ) are designed as rings surrounding the piston.

4. Welding head according to claim 1 or 2, characterized in that the first and second carriages ( 45 ', 45 '', 47 ', 47 '') are slidably held in a guide parallel to the piston axis (A ', A'') are.

5. Welding head according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second controllable directions before as electromagnets ( 54 , 56 , 58 , 60 , 54 ', 56 ', 58 ', 60 ', 54 '', 56 '' , 58 '', 60 '') are formed.

6. Welding head according to claim 5, insofar as this is related to claim 4, characterized in that the winding axes of the electromagnets ( 54 ', 56 ', 58 ', 60 ', 54 '', 56 '', 58 '', 60 '') Run perpendicular to the piston axis (A ', A'').

7. Welding head according to claim 6, characterized in that the winding axes of the electromagnets ( 54 , 56 , 58 , 60 , 54 ', 56 ', 58 ', 60 ', 54 '', 56 '', 58 '', 60 '') Of the first and second controllable devices are identical and the windings ( 55 ', 57 ', 59 ', 61 ') with respect to the piston axis (A') offset in the radial direction on the first and second carriages ( 45 ', 47 ') are arranged.

8. Welding head according to claim 6, characterized in that the windings ( 55 '', 57 '', 59 '', 61 '') with respect to the piston axis (A '') offset in the axial direction on the first and second carriage ( 45 '', 47 '') are arranged.

9. Welding head according to one of the preceding claims, characterized in that the movement of the first and / or second carriage ( 45 , 45 ', 45 '', 47 , 47 ', 47 '') each by an adjustable stop ( 43 , 108 , 108 ''; 33 , 116 , 116 '') be limited.

10. Welding head according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 9 , 9 ', 9 '') consists of an electrically conductive material and the supply of the welding current in the axis ( 9 , 9 ', 9 '') of the piston.

11. Welding head according to claim 10, characterized in that the welding current is supplied at the rear end of the piston ( 9 , 9 ', 9 '').

12. Stud welding device with a welding head and an associated control device, characterized in that

a) that the welding head is constructed according to one of the preceding claims and
b) the control unit, the first and second controllable Vorrich device ( 54 , 56 , 58 , 60 , 54 ', 56 ', 58 ', 60 ', 54 '', 56 '', 58 '', 60 '') for coupling of the first and second slides with the piston ( 9 , 9 ', 9 '') and / or a part ( 3 , 114 , 206 ) of the welding head ( 1 , 1 ', 1 '' that is not displaceably held or fixed in the axial direction) ) controlled in such a way
c) that in the starting position of the piston ( 9 , 9 ', 9 ''), the first controllable device ( 54 , 54 ', 54 '') of the first carriage ( 45 , 45 ', 45 '') with the piston and the second controllable device ( 60 , 60 ', 60 '') of the second carriage ( 47 , 47 ', 47 '') with a non-ver slidably held or housing-fixed part ( 3 , 114 , 206 ) of the welding head ( 1 , 1 ', 1 '') is coupled (phase A in Fig. 2),
d) that after placing the welding head ( 1 , 1 ', 1 '') on a workpiece ( 15 ) and th by the placement force moving the first carriage ( 45 , 45 ', 45 '') against a stop ( 49th , 108 , 108 '') in addition, the second controllable device ( 56 , 56 ', 56 '') of the first carriage ( 45 , 45 ', 45 '') with the non-slidably held or housing-fixed part in the axial direction ( 3 , 114 , 206 ) of the welding head ( 1 , 1 ', 1 '') and the first controllable device ( 58 , 58 ', 58 '') of the second carriage ( 47 , 47 ', 47 '') coupled to the piston is (phase B in Fig. 2),
e) that after switching on the bias current, the coupling of the first controllable device ( 54 , 54 ', 54 '') of the first carriage ( 45 , 45 ', 45 '') with the piston and the coupling development of the second controllable device ( 60 , 60 ′, 60 ′ ′) of the second slide ( 47 , 47 ′, 47 ′ ′) with the part ( 3 , 114 , 206 ) of the welding head ( 1 , 1 ′, 1 ′ that is held non-displaceably in the axial direction or is fixed to the housing) ') Is released (phase C in Fig. 2) and thereby the second carriage against a stop ( 33 , 116 , 116 '') is moved and the pre-current arc is drawn (phase C in Fig. 2),
f) that after reaching the stop ( 33 , 116 , 116 '') by the second carriage ( 47 , 47 ', 47 '') and before the welding time, the second controllable device ( 56 , 56 ', 56 '') of the first carriage ( 45 , 45 ', 45 '') again with the part ( 3 , 114 , 206 ) of the welding head ( 1 , 1 ', 1 ''), which is held non-displaceably or fixed to the housing, and the first controllable device ( 58 , 58 ', 58 '') of the second carriage ( 47 , 47 ', 47 '') is coupled to the piston ben again (phase D in FIG. 2),
g) that after the welding time the coupling of the two th controllable device ( 56 , 56 ', 56 '') of the first carriage ( 45 , 45 ', 45 '') with the non-displaceably held or fixed part in the axial direction ( 3 , 114 , 206 ) of the welding head ( 1 , 1 ', 1 '') and the coupling of the first controllable device ( 60 , 60 ', 60 '') of the second carriage ( 47 , 47 ', 47 '') with loosened the piston and thereby the piston is moved by the amount of the lift (H) and the immersion depth (E) towards the workpiece ( 15 ) (phase E in Fig. 2) and
h) that after the piston movement has been completed, all couplings are released, as a result of which the piston is moved into its starting position by the restoring force (phase F in FIG. 2).

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that when performing step g) the coupling of the two th controllable device ( 56 , 56 ', 56 '') of the first carriage ( 45 , 45 ', 45 '') with the in Part ( 3 , 114 , 206 ) of the welding head ( 1 , 1 ', 1 '') and the coupling of the first controllable device ( 60 , 60 ', 60 '') of the second carriage ( 47 , 47 ', 47 '') is maintained with the piston with a predetermined holding force in order to dampen the movement of the piston ( 9 , 9 ', 9 '') in the direction of the workpiece ( 15 ).

14. Device according to one of claims 12 or 13, characterized in that a single control circuit for simultaneous control of the first controllable device ( 54 , 54 ', 54 '') of the first carriage and the second controllable device ( 58 , 58 ', 58 '') of the second carriage and a single control circuit for the simultaneous activation of the second controllable device ( 56 , 56 ', 56 '') of the first carriage and the first controllable device ( 60 , 60 ', 60 '') of the second carriage is.