DE69011359T2

DE69011359T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Widerstandsschweissen.

Info

Publication number: DE69011359T2
Application number: DE69011359T
Authority: DE
Inventors: Kunihiro Hayashida; Masashi Ichikawa; Tadayuki Otani; Tohru Saito; Yasuo Takahashi
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-02-23
Filing date: 1990-02-22
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2010-02-23
Also published as: DE69011359D1; EP0384464B1; US5047608A; EP0384464A1

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft elektrisches Widerstandspunktschweißen, und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Widerstandspunktschweißen.
Beim elektrischen Widerstandsschweißen wie beispielsweise Punktschweißen werden Werkstücke zwischen einem Paar gegenüberliegender oberer und unterer Elektroden zusammengepreßt und durch Durchleiten eines zeitlich befristeten Stroms miteinander verschweißt. Bei diesem weitverbreiteten elektrischen Widerstandsschweißverfahren ist die Elektrodenspitze 1 bzw. 2 direkt am Elektrodenhalter 5 bzw. 6 befestigt, die am Arm (auch Horn genannt) 7 bzw. 8 befestigt sind, oder ist, wie in Fig. 2 gezeigt, durch einen Schaft (auch Manschette genannt) 3 bzw. 4 am jeweiligen Elektrodenhalter befestigt. Die Elektrodenanordnung mit einem solchen Aufbau hat eine ausreichende Lebensdauer der Elektrodenspitzen, falls die Werkstücke gewöhnliche kaltgewalzte Stahlbleche sind, wo aber Werkstücke eines beschichteten Stahlblechs, beispielsweise eines galvanisierten Stahlblechs durch elektrisches Widerstandsschweißen verschweißt werden, werden die Elektrodenspitzen, die aus einem kupferhaltigen Material hergestellt sind, mit zunehmender Anzahl von Schweißungen durch das Beschichtungsmetall auf den Stahlblechen legiert, was einen Verschleiß und eine Vergrößerung der Elektrodenspitzenfläche (Kontakt mit dem Stahlblech) zur Folge hat, wodurch die Stromdichte niedriger wird und eine genau vorgeschriebene Schweißlinse nicht gebildet werden kann. Deshalb sinkt unvermeidbar die Produktivität, da sich der Zeitraum (Anzahl der Schweißungen), in dem die Elektrodenspitze nachbearbeitet oder ersetzt werden muß, verkürzt.
Einrichtungen zum Lösen dieses Problems sind bekannt, wie beispielsweise in der japanischen nichtgeprüften Patentveröffentlichung Sho 61-293679 und der japanischen nichtgeprüften Gebrauchsmusterschrift Sho 61-67978 offenbart. Die in diesen Schriften offenbarten Schweißmaschinen haben eine Elektrodendruckachse (Elektrodenkraftrichtung), Elektrodendrehachsen, die senkrecht zur Elektrodenkraftrichtung angeordnet sind, und mehrere Elektrodenspitzen, die um die Elektrodendrehachse herum versenkt sind, oder eine ringförmige Elektrode, die um die Elektrodendrehachse angeordnet ist, die für das Schweißen schrittweise gedreht wird. Diese Maschinen sind jedoch dadurch von Nachteil, daß sie sehr große Abmessungen haben, und daß die Werkstücke, die damit verschweißt werden können, wegen deren Bauart begrenzt sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die oben erwähnten Nachteile der herkömmlichen Schweißverfahren und - maschinen zu überwinden, indem ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Widerstandspunktschweißen bereitgestellt wird, bei denen die Lebensdauer der Elektrodenspitze sogar bei Schweißen beschichteter Stahlbleche verlängert ist.
Die obenstehende Aufgabe wird durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß den Ansprüchen gelöst. Die vorliegende Erfindung stellt ein Widerstandspunktschweißverfahren bereit, bei dem die Elektrodenspitzen eines sich gegenüberliegenden Elektrodenpaars in Kontakt mit den Werkstückoberflächen stehen, bei dem eine vorgegebene Anzahl von Schweißungen mit den in Kontakt mit den Werkstückoberflächen gelegenen Elektrodenspitzenflächen durchgeführt wird, die Elektrodenspitzen dann neu positioniert werden, und nächste Kontaktflächen an den Elektrodenspitzenflächen gebildet werden; diese Schritte werden der Reihe nach wiederholt.
Um dieses Verfahren auszuführen, stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Widerstandspunktschweißen bereit, in der beide oder eine der Mittelachsen eines gegenüberliegenden Elektrodenpaares bezüglich einer Elektrodenkraftrichtung geneigt sind oder ist, mit einem Mechanismus, bei dem eine schrittweise Änderung der Neigung durchgeführt wird, oder einem Mechanismus, bei dem die Elektrodenspitze um die bezüglich der Elektrodenkraftrichtung geneigte Elektrodenmittelachse gedreht wird. Die vorliegende Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in denen
Fig. 1 eine Seitenansicht der Elektrodenanordnung ist, die eine Ausführungsform des Widerstandspunktschweißverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der herkömmlichen Elektrodenanordnung ist;
Fig. 3 eine Draufsicht einer Ausführungsform der Elektrodenspitzenfläche der Widerstandspunktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 4 eine teilweise angeschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform der Elektrode in der Widerstandspunktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 5(a) eine teilweise angeschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Elektrode in der Widerstandspunktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 5(b) eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von Fig. 5(a) ist;
Fig. 6 eine teilweise angeschnittene Seitenansicht einer noch weiteren Ausführungsform der Elektrode in der Widerstandspunktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 7(a) und 7(b) eine Ausführungsform der Führungsrille und des Führungsstifts in Fig. 6 zeigen, wobei Fig. 7(a) eine Seitenansicht und Fig. 7(b) eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 7(a) ist;
Fig. 8 eine Schnittansicht ist, die eine andere Ausführungsform der Führungsrille und des Führungsstifts zeigt;
Fig. 9 eine Seitenansicht ist, die eine noch weitere Ausführungsform der Führungsrille in Fig. 6 zeigt;
Fig. 10(a) eine teilweise angeschnittene Seitenansicht einer noch weiteren Ausführungsform der Elektrode in der Widerstandspunktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 10(b) eine teilweise angeschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform des Nockenstiftmechanismus' aus Fig. 10(a) ist;
Fig. 11(a), 11(b) und 11(c) eine noch weitere Ausführungsform der Elektrode in der Widerstandspunktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei Fig. 11(a) eine Teilschnittansicht, Fig. 11(b) eine Perspektivansicht des Drehmechanismus' und Fig. 11(c) eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 11(a) ist;
Fig. 12 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform des Drehmechanismus' der in Fig. 11 gezeigten Widerstandspunktschweißmaschine ist;
Fig. 13 eine Schnittansicht einer noch weiteren Ausführungsform des Drehmechanismus' der in Fig. 11 gezeigten Widerstandspunktschweißvorrichtung ist;
Fig. 14 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des Elektrodenhaltereinbaus ist;
Fig. 15 eine Vorderansicht des eingebauten Elektrodenhalters ist;
Fig. 16 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des Elektrodenhalters ist;
Fig. 17 eine Seitenansicht des Schafts ist;
Fig. 18 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des Arms in der tragbaren Punktschweißmaschine ist;
Fig. 19 eine Seitenansicht einer Ausführungsform ist, in der eine der Schweißelektroden flach ist;
Fig. 20(a) eine Draufsicht des Kippmechanismus' des oberen Arms in der Widerstandspunktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 20(b) eine entsprechende Seitenansicht zu Fig. 20(a) ist;
Fig. 21(a) eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform des Kippmechanismus' des oberen Arms in der Widerstandspunktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 21(b) eine entsprechende Seitenansicht zu Fig. 21(a) ist;
Fig. 22(a) und 22(b) Draufsichten der Elektrodenspitzenfläche sind, die die in Fig. 20 und 21 gezeigte Ausführungsform der Widerstandspunktschweißvorrichtung zeigen;
Fig. 23(a) eine Seitenansicht der Elektrodenanordnung ist, die eine weitere Ausführungsform des Widerstandspunktschweißverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 23(b) eine Vorderansicht der Elektrodenanordnung aus Fig. 23(a) ist;
Fig. 24(a) eine Seitenansicht einer noch weiteren Ausführungsform des Kippmechanismus' für die obere Elektrodenanordnung in der Widerstandspunktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 24(b) eine Vorderansicht des Kippmechanismus' aus Fig. 24(a) ist;
Fig. 25 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Kippmechanismus' der oberen Elektrodenanordnung in der Widerstandspunktschweißvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
Fig. 26(a), 26(b) und 26(c) jeweils Vorderansichten der Elektrodenspitze sind, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
In der folgenden Beschreibung bezieht sich der Ausdruck "Widerstandsschweißen" allgemein auf Widerstandspunktschweißen, und der Ausdruck "Elektrodendruckachse" bezieht sich auf die Elektrodenkraftrichtung.
Um die vorliegende Erfindung leichter zu verstehen, wird zuerst die herkömmliche Elektrodenanordnung mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben.
In der Abbildung besteht die Elektrode aus einer oberen und einer unteren Elektrodenspitze 1 und 2, und Schäfte (oder Manschetten) 3 und 4, die an dem Elektrodenhalter 5 bzw. 6 befestigt sind, die an einem unteren bzw. einem oberen feststehenden Arm 7 bzw. 8 befestigt sind. Im allgemeinen stimmt die Elektrodendruckachse 9 mit den Elektrodenmittelachsen überein, und die Flächen der Elektrodenspitzen 1 und 2 werden jeweils zum Schweißen mit den Werkstücken in Kontakt gehalten.
Das Prinzip der vorliegenden Erfindung ist wie in Fig. 1 gezeigt. Das Paar aus gegenüberliegender oberer und unterer Elektrode ist nämlich in solcher Weise angeordnet, daß die Mittelachsen 11 und 12 der Elektroden in einem vorgegebenen Winkel θ bezüglich der Elektrodendruckachse 10 durch die Werkstücke S geneigt sind. Die obere und untere Elektrode werden schrittweise um die Elektrodenmittelachse 11 bzw. 12 um einen vorgegebenen Winkel α in Richtung der Pfeile A und B gedreht. Wenn in diesem Zustand geschweißt wird, bleiben die Elektrodenspitzen 1 und 2 in Kontakt mit den Werkstücken S, wie in Fig. 3 gezeigt ist, die eine Draufsicht auf die Elektrodenspitze ist. Der Mittelpunkt P&sub1; des Kontaktes mit dem Werkstück ist der Versatz des Winkels θ vom Mittelpunkt P&sub0; der Fläche der Elektrodenspitze 1, und somit ist die Kontaktfläche (Strompfadfläche) 21 mit dem Werkstück von der Mittelachse der Elektrode versetzt. Wenn die Elektrode bei Schweißabständen von einem bis einigen Hunderten Punkten um den vorgegebenen Winkel α gedreht wird, bewegt sich der Mittelpunkt des Kontakts unter dieser Bedingung zu P&sub2; und eine neue Kontaktfläche 22 wird dort festgelegt. Diese Verschiebung wird der Reihe nach wiederholt, und somit wird die Kontaktfläche entsprechend verschoben und erneuert.
Beim herkömmlichen Widerstandsschweißen wird, wie in Fig. 2 gezeigt, nur an der Elektrodenspitzenfläche als Strompfadfläche geschweißt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch die ganze Oberfläche einer Elektrodenspitze als Strompfadfläche festgelegt werden.
Das oben beschriebene Schweißen kann nicht nur durch Neigen der Elektroden in alle Richtungen, wie später beschrieben wird, sondern auch durch eine Kombination aus Neigen und Drehen der Elektroden, wie in Fig. 1 gezeigt ist, ausgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend detaillierter beschrieben.
Zuerst wird die Einrichtung zum Drehen der Elektrode besprochen. Figur 4 zeigt eine Ausführungsform, in der der Schaft 3 gedreht wird, und, wie aus der Figur zu sehen ist, ist die Elektrodenspitze 1 an einem A-Schaft 13 befestigt. Um das Drehen um die Mittelachse 11 der Elektrode zu ermöglichen, ist der A-Schaft 13 durch eine Kupplungsmanschette 16 mit einem feststehenden B-Schaft 14 gekoppelt, und der B-Schaft ist an dem Elektrodenhalter 5 befestigt. In der Mitte der Elektrode 15 gelegen, ist ein Kühlmittelrohr 15 an seinem Ende innerhalb der Elektrodenspitze 1 offen. Die Verbindung zwischen dem A-Schaft 13 und dem B-Schaft 14 ist mit einem O- Ring 17 abgedichtet, um ein Auslaufen des über das Kühlmittelrohr 15 zum Kühlen der Elektrodenspitze 1 zugeführten Wassers zu verhindern. Der A-Schaft 13 ist mit der Kupplungsmanschette 16 so gekoppelt, daß ein ausreichender elektrischer Kontakt sichergestellt ist, sogar wenn sich die Elektrode dreht und gleitet. Die Elektrodenspitze 1 wird von einem Schneckenrad 18 gedreht, das am A-Schaft 13 angebracht ist und von einem Schneckengetriebe 19 gedreht wird.
Der zum Drehen der Elektrode verwendete Antrieb kann ein bekannter Antrieb (nicht gezeigt) wie Motor, Luftzylinder sein oder einer, der die Auf-und Abbewegung der Elektrode ausnützt, und für die Einrichtung zum Übertragen der Antriebskraft kann zwischen einem Schneckengetriebe, das oben als ein Beispiel beschrieben ist, einem Getriebe wie beispielsweise einem Zahnstangengetriebe, Kegelradgetriebe und dergleichen, oder einem Ketten-, Riemen-, Kurbel-, Nockenmechanismus oder dergleichen, die bekannt sind (nicht gezeigt) gewählt werden. Die Elektroden werden nicht gedreht, wenn zwischen ihnen Werkstücke gehalten werden, jedoch wenn die Elektroden gegeneinander versetzt sind. Obwohl Fig. 4 eine Ausführungsform zeigt, in der der Schaft drehbar ist, kann stattdessen der Elektrodenhalter drehbar angeordnet sein.
Als nächstes wird eine Ausführungsform erklärt, in der der Elektrodenhalter 5 drehbar ist. Fig. 5(a) und 5(b) zeigen die Elektrodenspitze 1, die an einem drehbaren Elektrodenhalter 23 befestigt ist. Um das Drehen um die Elektrodenmittelachse 11 zu ermöglichen, ist der drehbare Elektrodenhalter 23 mit zwischenliegender Dreh/Gleitfläche 26 in einen feststehenden Elektrodenhalter 24 eingepaßt, und der feststehende Elektrodenhalter 24 ist am Arm 7 befestigt. In der Mitte des Elektrodenhalters 23 gelegen, ist ein Kühlmittelrohr 25 an dem drehbaren Elektrodenhalter 23 befestigt. Die Verbindungen zwischen dem drehbaren Elektrodenhalter 23 und dem feststehenden Elektrodenhalter 24 sind mit O-Ringen 27 bzw. 28 abgedichtet, um ein Auslaufen des die Elektrodenspitze 1 kühlenden Wassers zu verhindern. Es sollte beachtet werden, daß ein Wasserzuführungsweg immer sichergestellt ist, sogar während sich der drehbare Elektrodenhalter 23 dreht, wie in Fig. 5(b) gezeigt ist. Außerdem sind der drehbare Elektrodenhalter 23 und der feststehende Elektrodenhalter 24 so miteinander in Kontakt, daß ein ausreichender elektrischer Kontakt zwischen ihnen aufrechterhalten wird, daß der Schweißstrom über die Dreh/Gleitflächen 26 geleitet wird.
Um die Elektrodenspitze 1 und den drehbaren Elektrodenhalter 23 zu drehen, ist der feststehende Elektrodenhalter 24 mit einem Motor 69, beispielsweise einem Schrittmotor (Pulsmotor), Servomotor oder dergleichen versehen, der auf einem Motorträger 30 gelagert ist. Um zu verhindern, daß der Schweißstrom zum Motor fließt, sind der feststehende Elektrodenhalter 24 und der Motor 69 durch einen Isolator 29 elektrisch voneinander isoliert. Eine Antriebskuppelwelle oder in diesem Falle eine Motorwelle (Spindel) 70 ist über einen Isolator 33 an dem drehbaren Elektrodenhalter 23 befestigt und dreht, wenn von der Motorwelle 70 gedreht, den drehbaren Elektrodenhalter 23.
Der Zeitpunkt oder das Ausmaß (Winkel) der Drehung des Motors 69 wird von einer bekannten Steuerung (nicht gezeigt) gesteuert. Für diese Steuerung sind in dieser Ausführungsform der zeitliche Ablauf der Drehung (Rotationsfrequenz, angegeben in soundsoviel Mal/Schweißung), Drehwinkel und Drehrichtung usw. vorgegeben, können jedoch von einem Signal, das die Auf- und Abbewegung der Elektrode anzeigt, einem Schweißsignal von der Schweißmaschine oder einem Ausgangssignal von einem Zähler, der die Anzahl der von der Schweißmaschine durchgeführten Schweißungen zählt, gesteuert werden. Zu beachten ist, daß die Elektroden nicht gedreht werden, während Werkstücke zwischen ihnen gehalten werden, sondern nur, wenn die Elektroden gegeneinander versetzt sind.
Fig. 5(a) zeigt als Beispiel die Motorwelle 70 auf der Elektrodenmittelachse angeordnet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, und die Motorwelle 70 kann gegen die Elektrodenmittelachse versetzt oder bezüglich der Elektrodenmittelachse geneigt sein, und nicht senkrecht dazu sein. in diesem Fall kann zusätzlich zu den Getrieben, wie beispielsweise Schneckengetriebe, Kegelradgetriebe oder dergleichen, eine bekannte Antriebskraftübertragung verwendet werden, und ein Reduktionsgetriebe kann für die mechanische Kopplung der Motorwelle 70 und des drehbaren Elektrodenhalters 23 verwendet werden.
Figur 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie aus den Figuren zu sehen ist, ist die Elektrodenspitze 1 am drehbaren Elektrodenhalter 23 befestigt. Um eine Drehung um die Elektrodenmittelachse 11 zu ermöglichen, ist der drehbare Elektrodenhalter 23 mit zwischenliegender Dreh/Gleitfläche 26 in den feststehenden Elektrodenhalter 24 eingepaßt, und der feststehende Elektrodenhalter 24 ist am Arm 7 befestigt. In der Mitte des Elektrodenhalters 23 angeordnet, ist ein Kühlmittelrohr 25 an dem drehbaren Elektrodenhalter 23 befestigt. Die Dreh/Gleitfläche 26 zwischen dem drehbaren Elektrodenhalter 23 und dem feststehenden Elektrodenhalter 24 ist mit einem O-Ring 27 abgedichtet, um ein Auslaufen des die Elektrodenspitze 1 kühlenden Wassers zu verhindern. Außerdem liegen der drehbare Elektrodenhalter 23 und der feststehende Elektrodenhalter 24 miteinander in Kontakt, so daß ein ausreichender elektrischer Kontakt zum Durchgang eines Schweißstroms über die Dreh/Gleitflächen 26 besteht.
Um eine Drehung der Elektrodenspitze 1 und des drehbaren Elektrodenhalters 23 zu ermöglichen, ist in dem drehbaren Elektrodenhalter 23 eine Stiftführungsrille 31 geformt. In dem feststehenden Elektrodenhalter 24 ist ein Drehführungsstift 32 drehbar angeordnet und wird mit einer Blattfeder 33 gehalten. Außerdem ist eine Schraubenfeder 29 zwischen dem drehbaren Elektrodenhalter 23 und dem feststehenden Elektrodenhalter 24 eingesetzt, um eine gleichbleibende, abstandbewahrende Kraft zwischen den Haltern zu liefern. Ferner ist der feststehende Elektrodenhalter 24 mit einem Anschlagring 30 versehen, um ein Loslösen des drehbaren Elektrodenhalters 23 vom feststehenden Elektrodenhalter 24 zu verhindern.
Der drehbare Elektrodenhalter 23 wird sowohl unter Ausnützen der Elektrodenkraft als auch der Auf- und Abbewegung der Elektrode gedreht. Die Drehung des drehbaren Elektrodenhalters 23 wird im einzelnen mit Bezug auf Fig. 6 und 7(a) und 7(b) beschrieben. Figur 7(a) ist eine Seitenansicht der Stiftführungsrille, und Fig. 7(b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 7(a).
Wie aus diesen Figuren zu sehen ist, ist der am feststehenden Elektrodenhalter 24 angeordnete Drehführungsstift 32 gleitbar in Eingriff mit der in dem drehbaren Elektrodenhalter 23 geformten Führungsstiftrille 31. Bevor die Elektroden in die Schweißstellung verschoben werden, steht der Stift an einer Position m1, und nachdem eine Kraft für das Schweißen ausgeübt wird, wird der Stift 32 zu einer Position m2 verschoben. In dieser Stellung wird eine vorgegebene Schweißung ausgeführt und die Elektroden sind dann nicht länger der Kraft für das Schweißen ausgesetzt. Anschließend hebt sich die Elektrode und in diesem Zeitpunkt wird der Stift 32 unter der Wirkung (rücktreibende Kraft) der Feder 29 zur Rückkehr in seinen ursprünglichen Zustand gezwungen, kann jedoch nicht in die Position m1 zurückkehren, wo er durch die Stufe der Führungsrille 31 zurückgehalten wird, und demzufolge bewegt sich der Stift 32 zu einer Position m3 entlang der Führungsrille. Folglich wird der Stift 32 durch einen Schweißvorgang (Auf-Abbewegung der Elektrode) über eine Distanz d von m1 nach m3 verschoben.
Figur 7 zeigt zum leichteren Verständnis dieses Mechanismus' die Bewegung des Führungsstifts 32. Da jedoch der Führungsstift 32 am feststehenden Elektrodenhalter 24 angeordnet ist, verschiebt sich praktisch die Führungsrille 31 über die Distanz d, und da die Führungsrille 31 in dem drehbaren Elektrodenhalter 23 geformt ist, wird letzterer um einen Winkel gedreht, der der Distanz d entspricht. Wenn die Verschiebungsdistanz d beispielsweise 1/6 der gesamten Umfangslänge des drehbaren Elektrodenhalters 23 beträgt (Anzahl der Windungen der Führungsrille: 6), wird die Elektrodenspitze 1 pro Schweißung um 60 Grad gedreht. Deshalb hängt der Rotationswinkel der Elektrodenspitze 1 von der Anzahl der Biegungen der an dem drehbaren Elektrodenhalter 23 geformten Führungsrille 31 ab.
Zu beachten ist, daß die rücktreibende Kraft der Feder 29 kleiner ist als die normale Elektrodenkraft, aber größer ist als der Gleitwiderstand der Dreh/Gleitfläche 26. Deshalb muß der Gleitwiderstand der Dreh/Gleitfläche 26 bei Sicherstellung eines elektrischen Kontakts so gering wie möglich sein. Wenn die Elektroden jedoch an die Werkstücke gepreßt werden, wird das Ende 23a des drehbaren Elektrodenhalters 23 gegen die rücktreibende Kraft der Feder an die Wand 24a des feststehenden Elektrodenhalters 24 gepreßt, und ein ausreichender elektrischer Kontakt wird durch den Kontakt zwischen dem drehbaren und dem feststehenden Elektrodenhalter 23 und 24, wenn zusammengepreßt, geliefert.
Die obenstehend dargestellte und beschriebene Bewegung der drehbaren Elektrode (im allgemeinen die obere Elektrode) gilt auch für die untere Elektrode. Sowohl die obere als auch die untere Elektrode können in die gleiche Richtung oder in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden. Ferner kann der Führungsstift an dem drehbaren Elektrodenhalter 23 angeordnet sein, und die Führungsrille kann in dem feststehenden Elektrodenhalter 24 geformt sein, umgekehrt zu der in Fig. 6 gezeigten Anordnung.
Figur 7 zeigt ein Beispiel einer Kombination aus quadratischer Rille und Stift, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, und die Kombination aus Rille und Stift kann eine bekannte sein, wie beispielsweise eine Kombiantion aus einer runden Rille und einer Führungskugel 34, wie als Beispiel in Fig. 8 gezeigt ist. Außerdem zeigt Fig. 7 als Beispiel eine gestufte Führungsrille für eine Zwangsbewegung des Führungsstifts, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, und jedes andere Rillenprofil kann gewählt werden, wenn der Führungsstift 32 unter der Elektrodenkraft und der rücktreibenden Federkraft sicher entlang der Führungsrille 31 verschoben werden kann.
Als nächstes wird eine Ausführungsform, in der die Elektrode von einem Nockenmechanismus gedreht wird, mit Bezug auf Fig. 10(a) und 10(b) beschrieben. Die Nocken 36 und 37 sind an dem drehbaren Elektrodenhalter 23 angeordnet, und eine Nocke 35 ist am feststehenden Elektrodenhalter 24 angeordnet. Ferner ist ein Stift 38 an einer Manschette 39 vorgesehen, die mit einer Verbindungsschraube 40 am feststehenden Elektrodenhalter 24 befestigt ist. Die Manschette 39 dient als Anschlag, um ein Loslösen des drehbaren Elektrodenhalters 23 vom feststehenden Elektrodenhalter 24 zu verhindern, und dient dazu, den Stift 38 in der vorgegebenen Position zu halten. Die Nocke 35 wirkt auf die Nocke 36, und der Stift 38 wirkt auf die Nocke 37.
Wegen der rücktreibenden Kraft der Schraubenfeder 29 sind die Nocken 35, 36, 37 und der Stift 38 normalerweise wie in Fig. 10(b) gezeigt positioniert. Wenn sich der drehbare Elektrodenhalter 23 unter Wirkung der Elektrodenkraft verschiebt, berührt die Nocke 36 die Nocke 35 am feststehenden Elektrodenhalter 24, und wenn er gedreht wird und sich entlang seiner Gegenfläche bewegt, werden die Nocken 35 und 36 gegeneinander gepreßt. In diesem Zeitpunkt werden die Nocke 37 und der Stift 38 getrennt und in diesem Zustand wird eine vorgegebene Schweißung ausgeführt. Wenn die Elektrode nach dem Schweißen hochgehoben wird, verursacht die rücktreibende Kraft die Trennung der ineinandergreifenden Nocken 35 und 36, und die vom Stift 38 getrennte Nocke 37 berührt letztere so, daß der drehbare Elektrodenhalter 23 entlang der Schräge der Nocke 37 verschoben und gedreht wird. Mit dieser Abfolge von Bewegungen (pro Schweißung) wird der drehbare Elektrodenhalter 23 um die Distanz d verschoben und gedreht.
Wenn die Verschiebungsdistanz d beispielsweise 1/6 der gesamten Umfangslänge des drehbaren Elektrodenhalters 23 (Anzahl der Nockenzähne: 6) ist, dreht sich die Elektrodenspitze 1 pro Schweißung um 60 Grad. Deshalb hängt der Rotationswinkel der Elektrodenspitze 1 von der Anzahl der Zähne der am drehbaren Elektrodenhalter 23 angeordneten Nocke 36 ab. Außerdem können die Anzahl der Zähne der am feststehenden Elektrodenhalter 24 vorgesehenen Nocke 35 und die Anzahl der Stift 38 frei innerhalb eines Bereiches zwischen einem bis zur Anzahl der Zähne der Nocken 36 und 37 gewählt werden. Die Rotation aufgrund der Kombination der Nocken 35, 36, 37 und des Stifts 38 ist obenstehend als ein Beispiel beschrieben worden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Der drehbare Elektrodenhalter 23 kann durch eine Einrichtung zum Umwandeln einer linearen Bewegung in eine Rotationsbewegung in eine einzige Richtung wie beispielsweise jeder bekannte Nockenmechanismus, Sperrklinke, usw. angetrieben werden.
Zu beachten ist, daß die rücktreibende Kraft der Schraubenfeder 29 kleiner ist als die normale Elektrodenkraft, aber größer ist als der Gleitwiderstand der Dreh/Gleitfläche 26. Deshalb muß der Gleitwiderstand der Dreh/Gleitfläche 26 bei Sicherstellung eines elektrischen Kontakts so gering wie möglich sein.
In der mit Bezug auf Fig. 6 bis 10 dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Elektrodendrehmechanismus an den Elektrodenhaltern angeordnet, jedoch kann der Drehmechanismus an irgendeiner anderen Stelle als der beschriebenen angeordnet sein; beispielsweise kann er auf dem Schaft oder dem Arm vorgesehen sein.
Als nächstes wird eine weitere Ausführungsform, in der die Elektrode unter der Wirkung eines Flüssigkeitsdrucks gedreht wird, mit Bezug auf Fig. 11 beschrieben.
Wie in Fig. 11(a) gezeigt, ist die Elektrodenspitze 1 am drehbaren Elektrodenhalter 23 befestigt, der für eine Drehung um die Elektrodenmittelachse 11 mit zwischenliegender Dreh/Gleitfläche 26 in den feststehenden Elektrodenhalter 24 eingepaßt ist, und der feststehende Elektrodenhalter 24 ist am Arm 7 befestigt. In der Mitte der Elektrode angeordnet, ist das Kühlmittelrohr 25 am drehbaren Elektrodenhalter 23 befestigt. Um ein Auslaufen des die Elektrodenspitze 1 kühlenden Wassers zu verhindern, wird die Verbindung zwischen dem drehbaren Elektrodenhalter 23 und dem feststehenden Elektrodenhalter 24 mit einem O-Ring 27 abgedichtet. Die Kühlmittelzuführung B hat einen Aufbau wie in Fig. 5(b) gezeigt, wobei ein Wasserzufluß sichergestellt ist, sogar wenn der drehbare Elektrodenhalter 23 gedreht wird. Außerdem ist der Kontakt des drehbaren Elektrodenhalters 23 im feststehenden Elektrodenhalter 24 so, daß zum Durchleiten eines Schweißstroms ein ausreichender elektrischer Kontakt über die Dreh/Gleitfläche 26 sichergestellt werden kann. Der feststehende Elektrodenhalter 24 ist mit einem Anschlagring 30 versehen, um ein Loslösen des drehbaren Elektrodenhalters 23 von dem feststehenden Elektrodenhalter 24 zu verhindern.
Um ein Drehen der Elektrodenspitze 1 und des drehbaren Elektrodenhalters 23 zu ermöglichen, ist ein Wasserrad (Schaufeln) 41 in der Kühlmittelzuführung zum drehbaren Elektrodenhalter 23 vorgesehen. Das Aussehen des Wasserrads 41 ist in Fig. 11(b) gezeigt, und die Schnittansicht entlang der Linie A-A der Fig. 11(a) ist in Fig. 11(c) gezeigt. Wenn das Wasserrad 41 die Energie des Wassers aufnimmt, das in die Elektrode fließt und die Elektrodenspitze 1 kühlt, dreht sich das Wasserrad 41 in eine feste Richtung. Das Wasserrad 41 ist an dem drehbaren Elektrodenhalter 23 befestigt, und die Elektrodenspitze 1 ist an dem drehbaren Elektrodenhalter 23 so befestigt, daß, wenn sich das Wasserrad 41 dreht, die Elektrodenspitze 1 direkt gedreht wird. Das auf das Wasserrad 41 wirkende Kühlmittel fließt in das Wasserloch, das durch die Mittelwelle des Wasserrads 41 geformt ist, und wird nach Kühlen der Elektrodenspitze abgeleitet.
Im allgemeinen wird das Kühlmittel für die Elektrodenspitze 1 während des Betriebs der Schweißmaschine immer zugeführt, so daß sich die obere und untere Elektrodenspitze immer drehen. Nichtsdestoweniger wird aufgrund der Elektrodenkraft, die während des Schweißens auf die Elektrodenspitze 1 wirkt, eine größere Kraft als die Kraft des das Wasserrad 41 drehenden fließenden Wassers auf die Elektrodenspitze ausgeübt, die ihrerseits während des Schweißens nicht gedreht wird, sondern stillsteht. In diesem Zustand wird ein vorgegebener Schweißstrom zugeführt. Nachdem eine vorgegebene Haltezeit verstrichen ist, hebt sich als nächstes die obere Elektrode und das Schweißen (eine Schweißung) wird beendet. Dann ist die Elektrode frei von der angelegten Elektrodenkraft, und gleichzeitig nimmt die Elektrodenspitze 1 unter der Wirkung des Kühlmittels die Rotation wieder auf.
Bei diesem Mechanismus dreht sich die Elektrode, wenn nicht geschweißt wird, und steht still, wenn geschweißt wird, jedoch sind Drehwinkel und -geschwindigkeit zufällig. Die Rotationsgeschwindigkeit hängt vom Gleitwiderstand der Dreh/Gleitfläche 26 ab, sowie von der Fließrate des Kühlmittels und von der Form des Wasserrads 41 usw.
Die Einrichtung zum schrittweisen Drehen der Elektrodenspitze 1 wird hinsichtlich des Aufbaus des Wasserrads 41 und zugehöriger Teile mit Bezug auf Fig. 12 und 13 beschrieben. Wie in Fig. 12 gezeigt, ist ein elektromagnetisches Ventil 44 in der Kühlmittelzuführungsleitung angeordnet, und die Leitung hat einen solchen Aufbau, daß ein Kühlmittelweg wie durch den Pfeil C oder D angezeigt, gewählt wird. Wenn das Kühlmittel über den durch den Pfeil C angezeigten Weg fließt wirkt es auf das Wasserrad 41 und die Elektrode wird gedreht. Wenn das Kühlmittel im Gegensatz dazu über den durch Pfeil D markierten Weg zugeführt wird, der durch das elektro-magnetische Ventil 44 gewählt wird, fließt es direkt in die Mittelwelle des Wasserrads 41, setzt das Wasserrad 41 nicht in Drehung, und das Kühlmittel wird nach dem Kühlen der Elektrode abgeleitet. Die Rotationsfrequenz der Elektrode kann nämlich von dem an sich bekannten elektromagnetischen Ventil gesteuert werden, ohne das Kühlen der Elektrode zu beeinflußen.
Wie in Fig. 13 gezeigt, ist die Mittelwelle des Wasserrads 41 durch eine Spindel 46 verlängert und ragt über eine Endplatte mit einem O-Ring nach außen. Die Spindel 46 ist mit einer Bremse 47 bekannter Bauart versehen. Durch Ein- und Ausschalten der Bremse 47 je nach Bedarf kann die Elektrodenrotation gesteuert werden.
In der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist die Flüssigkeit zum Drehen des Wasserrads 41 beispielsweise ein Kühlmittel, jedoch ist dieses nicht auf Wasser beschränkt und kann ein Gas wie Luft, Stickstoffgas oder dergleichen, ein Alkohol wie beispielsweise Ethylenglykol oder dergleichen, ein Öl wie beispielsweise Schneidflüssigkeit, oder ein Fluid sein, das ein Gemisch aus einem der obenstehenden Fluide mit Wasser ist, das einen kühlenden Effekt hat.
Im Vorstehenden ist der Mechanismus zum Drehen der Elektrodenspitze 1 konkret beschrieben worden, und nun wird die Einrichtung zum Neigen der Elektrodenmittelachse bezüglich der Elektrodendruckachse beschrieben.
Zuerst wird die feststehende Neigungseinrichtung beschrieben.
Um die Elektrodenmittelachse bezüglich der Elektrodendruckachse zu neigen, ist der Elektrodenhalter 5 bezüglich des Arms 7 geneigt eingebaut, wie in Fig. 14 und 15 gezeigt ist, ist der Elektrodenhalter 5 in einem Neigungswinkel θ abgewinkelt, wie in Fig. 16 gezeigt, ist der Schaft 3 in einem Neigungswinkel θ abgewinkelt, wie in Fig. 17 gezeigt, oder ist eine zusätzliche Drehvorrichtung vorgesehen, falls der Arm selbst wie der Arm 7 des in Fig. 18 gezeigten drehbaren Punktschweißgeräts abgewinkelt ist.
Als nächstes wird nachstehend die Neigungseinrichtung mit einer Kippfunktion beschrieben.
Figur 20(a) und 20(b) zeigen eine Ausführungsform, in der die Elektrodenanordnung eine Kippfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung für den oberen Arm hat.
Figur 20(a) ist eine Draufsicht des Mechanismus' zum Kippen des oberen Arms 7, und Fig. 20(b) ist eine Seitenansicht des Kippmechanismus'. Wie aus diesen Figuren zu sehen ist, ist ein Kipparm 50 in der Weise über eine Kippachse (Stift 51) an die Gleitfläche des feststehenden Arms 49 gekoppelt, daß ein elektrischer Kontakt aufrechterhalten wird und der Kipparm 50 gleitbar ist. Da die Mittelachse 11 des Elektrodenhalters schrittweise bei einem Winkel θ bezüglich der Kraftachse 10 des an den Kipparm 50 befestigten Elektrodenhalters 5 gekippt wird, wird eine Zahnstange 53, die ein auf dem Kipparm 50 vorgesehenes Ritzel 52 dreht, schrittweise auf und ab in Richtung des Pfeils G verschoben, wobei sie die Mittelachse 54 des Kipparms zu einem Winkel θ dreht, um die Mittelachse 11 des Elektrodenhalters zu kippen. In dieser Ausführungsform wird die Verschiebung des unteren Arms nicht beschrieben, jedoch werden die obere und untere Elektrodenspitze gekippt, während sie sich immer gegenüber liegen, und der Kippmechanismus für den unteren Arm entspricht dem des oberen Arms. Der Mechanismus zum Kippen der Elektrodenmittelachse kann jede beliebige Konstruktion sein, durch die die Elektrode bezüglich der Armmittelachse 58, wie in Fig. 20 gezeigt, vertikal gekippt werden kann. Beispielsweise kann der Kippmechanismus ein solcher sein, durch den die Elektrode um die Armmittelachse 58, wie in Fig. 21(a) und 21(b) gezeigt, horizontal gedreht wird. Fig. 21(a) ist eine Vorderansicht des Oberarm-Kippmechanismus' und Fig. 21(b) ist eine Seitenansicht des Mechanismus'. Wie in diesen Figuren gezeigt, ist der Elektrodenhalter 5 am Kipparm 50 befestigt, der mit dem feststehenden Arm 49 über eine Kupplungsmanschette 55 so gekoppelt ist, daß der Arm 50 gleitbar (kippbar) ist und ein ausreichender elektrischer Kontakt sichergestellt werden kann. Um den Elektrodenhalter 5 bei einem Winkel θ schrittweise um die Mittelachse 58 des Arms zu kippen, wird ein Schneckengetriebe 57, gepaart mit einem am Kipparm 50 vorgesehenen Schneckenrad 56, gedreht, um den Elektrodenhalter 5 zu kippen.
Die Antriebe zum Kippen der Elektrode und zum Drehen der Elektrode können bekannte Antriebe sein, die die Auf-Abbewegung der Elektrode ausnutzen, wie beispielsweise ein Motor, Luft/Gaszylinder oder dergleichen, und die Einrichtung zum Übertragen der Antriebskraft kann eine bekannte sein, ausgewählt aus Getrieben, wie beispielsweise das als Beispiel in Fig. 20 gezeigte Zahnstangengetriebe, das als Beispiel in Fig. 21 gezeigte Schneckengetriebe und ein Kegelradgetriebe, Ketten-, Riemen-, Kurbel-, Nockenmechanismus oder dergleichen. Zu beachten ist, daß die Elektroden nicht gekippt und gedreht werden, wenn Werkstücke zwischen ihnen gehalten werden, sondern nur, wenn die Elektroden getrennt sind. Außerdem sollte die Dreh/Gleitfläche einen ausreichenden elektrischen Kontakt liefern.
Figur 20 und 21 zeigen eine Ausführungsform, in der der Kippmechanismus auf der Armmittelachse angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, und der Kippmechanismus kann an der Mittelachse des Elektrodenhalters, am Schnittpunkt zwischen der Arm- und der Elektrodenmittelachse, oder an jeder anderen Stelle vorgesehen sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Werkstücke geschweißt, während sie zwischen der oberen und unteren Elektrodenspitze unter Wirkung des oben beschriebenen Drehmechanismus' und des Kippmechanismus' (oder Neigemechanismus') gehalten und zusammengedrückt werden, während für eine vorgegebene Zeit ein Schweißstrom zugeführt wird.
Der Strom, der beim Schweißen unter der Wirkung des vorstehend erwähnten Dreh- und Kippmechanismus des Elektrodenhalters über die Elektrodenspitzenfläche fließt wird mit Bezug auf Fig. 22 beschrieben. Figur 22(a) zeigt die Kontakte der Elektrodenspitzenfläche 20 mit dem Werkstück, wenn der Elektrodenhalter schrittweise gekippt (geneigt) wird. Wenn die Elektrode um einen vorgegebenen Winkel bezüglich des Punktes θ&sub0; in der Mitte der Kontaktfläche verschoben wird, während die Elektrodenmittelachse mit der Kraftachse übereinstimmt, verschiebt sich die Mitte der Kontaktf läche mit dem Werkstück zum Punkt θ&sub1;. Wenn die Elektrode um einen weiteren vorgegebenen Winkel gekippt wird, verschiebt sich die Mitte der Kontaktfläche zum Punkt θ&sub2;, wodurch eine Fläche des Kontakts mit dem Werkstück (Stromdurchflußfläche) festgelegt wird. Diese Bewegungen werden schrittweise in wechselseitiger Weise in Abständen von einem bis mehreren Hunderten Schweißungen wiederholt. Figur 22(b) zeigt die Bewegung der Mitte der Kontaktfläche mit dem Werkstück, die auf der Elektrodenspitzenfläche 20 festgelegt wird, wenn der Elektrodenhalter schrittweise gekippt (geneigt) wird, während die Elektrode einschließlich der Elektrodenspitze gedreht wird. Die Mitte des Kontakts beim Kippen (Neigen) des Elektrodenhalters zum Punkt θ&sub1; bzw. zum Punkt θ&sub2; bezüglich des Punktes θ&sub0;α&sub0; auf der Elektrodenmittellinie verschiebt sich zu θ&sub1;α&sub0; bzw. zu θ&sub2;α&sub0;. Wenn die Elektrode unter den obenstehenden Umständen schrittweise auf die Winkel α&sub1; bzw. α&sub2; gedreht wird, verschiebt sich die Mitte des Kontakts zu θ&sub1;α&sub2;, θ&sub2;α&sub1; bzw. θ&sub2;α&sub2;. Diese Bewegungen werden wiederholt, um zum Schweißen eine Verwendung der gesamten Fläche der Elektrodenspitze zu ermöglichen.
Der Kippwinkel θ des Elektrodenhalters kann innerhalb eines Bereiches von +/-0 bis 90 Grad frei eingestellt werden. Der geeignete Winkel in diesem Bereich ist +/-0 bis 30 Grad. Der O-Grad Kippwinkel bedeutet, daß die Elektrodenmittelachse im Verlaufe eines wechselseitigen Kippens des Elektrodenhalters senkrecht stehen kann. Andererseits kann der Drehwinkel α der Elektrode innerhalb eines Bereiches von +/-0 bis 360 Grad frei eingestellt werden. Der geeignete Winkel in diesem Bereich ist +/-10 bis 70 Grad. Die Drehrichtungen der oberen und unteren Elektrode können gleich oder entgegenqesetzt sein. Zu beachten ist, daß die Schweißungen besser sind, wenn sie in der gleichen Richtung gemacht werden, weil die Schweißlinsen eine einheitliche Form haben. Die Kipp- und Drehfrequenzen der Elektrode können innerhalb eines Bereiches von einmal/Schweißung bis einmal/tausend Schweißungen frei eingestellt werden, aber die geeigneten Kipp- und Drehfrequenzen reichen von einmal/Schweißung bis einmal/fünfhundert Schweißungen.
Eine Punktschweißmaschine mit einem sich gegenüberliegenden Elektrodenpaar ist als Beispiel mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben worden, jedoch ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf diesen Typ Schweißmaschine beschränkt. Wenn beispielsweise eine der Elektroden in einem Paar, wie in Fig. 19 gezeigt, flach ist, muß nur eine Elektrode gekippt und gedreht werden.
Als nächstes wird nachstehend eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinsichtlich eines Verfahrens und einer Vorrichtung beschrieben, in der Schweißungen durch schrittweises Kippen des Elektrodenhalters in alle Richtungen bezüglich der Elektrodendruckachse durchgeführt werden.
Wie in Fig. 23(a) gezeigt, wird die Mittelachse 11 bzw. 12 durch die obere bzw. untere Elektrodenspitze 1 bzw. 2 und den an dem oberen bzw. unteren Kipparm 62 bzw. 63 befestigten Elektrodenhalter 5 bzw. 6 schrittweise um einen vorgegebenen Winkel θ in Richtung des Pfeils A bzw. B bezüglich der Elektrodendruckachse 10 durch die Werkstücke S gekippt (geneigt). Wenn in diesem Fall eine der Elektrodenspitzen zur + (Plus)-Seite gekippt wird, wird die andere zur + (Plus)- Seite gekippt, wodurch die Elektrodenspitzen immer in gegenüberliegender Position gehalten werden. Zu diesem Zweck werden die Mittelachsen 54 und 60 der Kipparme 62 und 63 um einen vorgegebenen Winkel θ gekippt, wobei beispielsweise die Punkte Q1 und Q2 auf den Mittelachsen 58 und 59 des oberen und unteren Arms als Drehpunkte genommen werden, so daß sich obere und untere Elektrode gegenüberliegen. Wie aus Fig. 23(b) zu sehen ist, wird die Mittelachse 11 bzw. 12 durch die Elektrodenspitze 1 bzw. 2 und durch die am oberen bzw. unteren Kipparm 62 bzw. 63 befestigten Elektrodenhalter 5 bzw. 6 schrittweise um einen vorgegebenen Winkel ψ in Richtung des Pfeils C bzw. D bezüglich der Elektrodendruckachse 10 gekippt. Wenn in diesem Fall eine der Elektrodenspitzen zur + (Plus)- Seite gekippt wird, wird die andere zur + (Plus)-Seite gekippt, wodurch die Elektrodenspitzen immer in gegenüberliegender Position gehalten werden. Zu beachten ist, daß die Lage des Drehpunkts nicht auf die Armmittelachse, Mittelachse des Elektrodenhalters oder den Schnittpunkt zwischen diesen Achsen begrenzt ist und an jeder anderen Stelle liegen kann.
Figur 24(a) und 24(b) zeigen detailliert eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die Elektrodenanordnungen eine Kippfunktion haben, zeigen jedoch nur die obere Elektrodenanordnung.
Figur 24(a) ist eine Seitenansicht der oberen Elektrodenanordnung. Die Elektrodenspitze 1 ist am Elektrodenhalter 5 befestigt, der am Kipparm 62 befestigt ist. Der Kipparm 62 ist durch ein Tonnenlager 64 mit dem feststehenden Arm 7 gekoppelt, um auf diese Weise gleitbar zu sein, während ein ausreichender elektrischer Kontakt dazwischen aufrechterhalten wird. Um die Mittelachse des am Kipparm 62 befestigten Elektrodenhalters 5 schrittweise um einen vorgegebenen Winkel θ bezüglich der Elektrodendruckachse 10 zu kippen, sind eine Gelenkkugel 65 und ein Tonnenlager 66 am anderen Ende des Elektrodenhalters 5 vorgesehen und werden durch einen Nockenmechanismus oder dergleichen eine vorgegebene Strecke in Richtung des Pfeils H verschoben, und dort angehalten und fixiert, wobei die Mittelachse 54 des Kipparms 62 um einen Winkel θ gekippt wird, wobei der Punkt Q auf der Mittelachse 58 durch den feststehenden Arm 7 als Drehpunkt genommen wird, und die Elektrodenmittelachse 11 wird um einen Winkel θ gekippt und dort angehalten.
Figur 24(b) ist eine Vorderansicht der oberen Elektrode und zugehöriger Teile. Um die Elektrodenmittelachse 11 um einen vorgegebenen Winkel ψ schrittweise bezüglich der Elektrodendruckachse 10 zu kippen (neigen), werden die Gelenkkugel 65 und das Tonnenlager 66, die am Elektrodenhalter 5 vorgesehen sind, von einem Nockenmechanismus oder dergleichen um eine vorgegebene Strecke in Richtung des Pfeils I verschoben, und dort angehalten und fixiert, wodurch die Elektrodenachse 11 mit dem Punkt Q als Drehpunkt um einen Winkel ψ gekippt wird, und dort angehalten wird.
Der Mechanismus zum Kippen der Elektrodenmittelachse ist nicht aut das beschränkt, was in Fig. 24(a) und Fig. 24(b) gezeigt ist; so sind, wie beispielsweise in Fig. 25 gezeigt, die Elektrodenspitze 1 und der Elektrodenhalter 5 an einer am Arm 7 vorgesehenen Gelenkkugel 67 befestigt, und die Gelenkkugel 67 ist mit einem am Arm 7 vorgesehenen Tonnenlager 68 gekoppelt, um so gleitbar zu sein, während ein ausreichender elektrischer Kontakt zwischen ihnen aufrechterhalten wird. Der Mechanismus zum Kippen der Elektrodenmittelachse 11 um einen Winkel θ (oder ψ ) bezüglich der Elektrodendruckachse 10 ist so, wie mit Bezug auf Fig. 24 beschrieben. Die Besonderheit der in Fig. 25 gezeigten Ausführungsform ist, daß der Drehpunkt Q, um den die Elektrodenmittelachse 11 gekippt wird, am Schnittpunkt zwischen Armmittelachse 58 und Elektrodenmittelachse 11 liegt.
In diesem Fall kann der Antrieb zum Verschieben des mit der Gelenkkugel 65 gekoppelten Tonnenlagers 66 in die Richtungen des Pfeils H (und I) ein Motor, Luftzylinder oder jeder andere bekannte Antrieb sein, der die Auf-und Abbewegung der Elektrode ausnützt, und die Einrichtung zur Übertragung der Antriebskraft kann eine bekannte Einrichtung sein, die unter dem Nockenmechanismus, Kurbel, und Getrieben wie Zahnstangengetriebe oder dergleichen, Kette, Riemen und dergleichen ausgewählt wird. Der Kippmechanismus ist nicht auf die oben beschriebenen beschränkt, und beispielsweise kann ein unter Zahnstangen, Nockenmechanismus, Kurbel und dergleichen ausgewählter Kippmechanismus in Richtung des Kippwinkels θ verwendet werden, und einer wie Schneckengetriebe, Kegelradgetriebe oder dergleichen kann in Richtung des Kippwinkels ψ verwendet werden.
Der Elektrodenhalter wird nicht gekippt, wenn Werkstücke zwischen den Elektroden gehalten werden, sondern nur, wenn die Elektroden voneinander getrennt sind. Figur 24(a) und 24(b) zeigen eine Ausführungsform, in der der Drehpunkt des Kippens auf der Mittelachse des Arms liegt, und Fig. 25 zeigt eine Ausführungsform, in der der Drehpunkt am Schnittpunkt zwischen Arm- und Elektrodenmittelachse liegt. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, und der Drehpunkt kann an jeder anderen Stelle liegen.
Durch die Elektrodenanordnungen und das obenstehend beschriebene Verfahren werden Werkstücke zwischen der oberen und unteren Elektrodenspitze gehalten und zusammengepreßt, und miteinander verschweißt, während für eine vorgegebene Zeit Strom zugeführt wird.
Figuren 26(a), 26(b) und 26(c) zeigen jeweils Draufsichten der Elektrodenspitzenfläche, wenn das detailliert mit Bezug auf Fig. 23 beschriebene Verfahren mittels der detailliert mit Bezug auf Fig. 24(a) und 24(b) oder Fig. 25 beschriebenen Schweißmaschine ausgeführt wird. Wenn die Elektrode bei einem Winkel θ, wie in Fig 24(a) gezeigt, gekippt wird, werden Kontaktflächen mit dem Werkstück auf der X-Achse mit einem Mittelpunkt R&sub0; auf der Elektrodenspitzenfläche 20 festgelegt, wie in Fig. 26(a) gezeigt ist. Wenn andererseits die Elektrode um einen Winkel ψ, wie in Fig. 24(b) gezeigt, gekippt wird, werden Kontaktflächen mit dem Werkstück auf der Y-Achse um den Mittelpunkt R&sub0; der Elektrodenspitzenfläche 20 festgelegt, wie in Fig. 26(b) gezeigt ist. Wenn diese Schritte kombiniert werden, werden Kontaktflächen mit dem Werkstück in Form einer kombinierten Verteilung auf der X- und Y-Achse um den Mittelpunkt R&sub0; der Elektrodenspitzenfläche 20 festgelegt, wie in Fig. 26(c) gezeigt ist. Durch Wiederholung dieser Schritte wird unter Verwendung der gesamten Elektrodenspitzenfläche geschweißt.
Die Höhe des Kippwinkels des Elektrodenhalters hängt von dem gewählten Mechanismus ab. Der Kippwinkel 6 kann innerhalb eines Bereichs von +/-0 bis 45 Grad frei eingestellt werden und der Kippwinkel ψ innerhalb eines Bereichs von +/-0 bis 60 Grad. Der geeignete Kippwinkel 6 reicht von +/-0 bis 30 Grad, und der geeignete Kippwinkel w liegt innerhalb eines Bereichs von +/-0 bis 30 Grad. Der O-Grad Kippwinkel bedeutet, daß die Elektrodenmittelachse im Verlaufe des Kippens der Elektrode in alle Richtungen senkrecht steht. Die Frequenz des Elektrodenkippens kann innerhalb eines Bereichs von einmal/Schweißung bis einmal/1000 Schweißungen frei eingestellt werden. Die geeignete Kippfrequenz liegt innerhalb eines Bereiches von einmal/Schweißung bis einmal/500 Schweißungen.
Die vorliegende Erfindung ist hinsichtlich eines Punkt schweißgeräts mit einem sich gegenüberliegenden Elektrodenpaar mit Bezug auf Fig. 23 beschrieben worden, jedoch kann eine der Elektroden 48 zum Beispiel flach sein, wie in Fig 19 gezeigt ist.
Die vorliegende Erfindung ist vorstehend detailliert beschrieben und dargestellt worden. Beim herkömmlichen Widerstandsschweißen wird über eine Kontaktfläche der Elektrode an einer vorgegebenen Stelle geschweißt, und mit zunehmender Anzahl von Schweißungen vergrößert sich die Kontaktfläche und verringert sich die Stromdichte, und zum Schluß wird eine vorgegebene Schweißlinse nicht gebildet werden. Durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können jedoch die üblichen Elektrodenspitzen verwendet werden, um eine gleiche Schweißung anzufertigen wie bei herkömmlichen Schweißarbeiten. Selbst wenn sich ferner das Flächengebiet des Kontakts mit dem Werkstück als Folge der Legierungsbildung der Elektrodenspitze mit dem beschichteten Metall am Stahlblech mehr oder weniger vergrößert, wird sich die Stromdichte nur wenig verringern, da die Kontaktfläche bei jedem Schweißen verschoben wird. Da außerdem eine frische Kontaktfläche die bestehende Kontaktfläche überzieht, breitet sich die Kontaktfläche selbst mit dem Legieren der Elektrodenspitze kaum aus, und auf diese Weise wird sich die Stromdichte nur wenig verringern, während sich die Anzahl der Schweißungen (Lebensdauer der Elektrodenspitze) erhöht.
Wie vorstehend beschrieben, spielt das Verfahren und die Vorrichtung zum schrittweisen Kippen des Elektrodenhalters eine äußerst wichtige Rolle bei der Erhöhung der Lebensdauer der Elektrodenspitze.
Die vorliegende Erfindung ist auf verschiedene Arten von Schweißmaschinen, wie beispielsweise Serienpunktschweißer Vielpunktschweißer, tragbarer Punktschweißer oder dergleichen, anwendbar.

Beispiele:

Beispielsdaten für die Lebensdauer der Elektrodenspitze beim Punktschweißen, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, werden nachstehend beschrieben.

Beispiel 1:

Unter Verwendung einer Schweißmaschine mit den in Fig. 4 gezeigten Elektroden wurde mit den folgenden Schweißparametern geschweißt.
Die geschweißten Werkstücke waren zwei feuerverzinkte Stahlbleche mit 0,8 mm Dicke (t) und 150/150 (g/m²). Die Schweißparameter waren wie folgt:
- Schweißmaschine: am Boden stehender Punktschweißer, 60 kVA
- Elektrodenform: Rundtyp (8R), mit Kappenspitze
- Elektrodenkraft: 200 daN (kg)
- Schweißdauer: 10 Zyklen
- Schweißstrom: kritischer Strom ohne Expulsion (10,300 +/-500 A)
- Schweißabstand: 15 mm
- Schweißrate: eine Schweißung/2 Sek.
Für eine Auswertung der Lebensdauer der Elektrodenspitze wurde alle 100 Schweißungen ein Stück Probe zum Messen des Durchmessers der Schweißlinse genommen. Die maximale Anzahl von Schweißungen bis eine 4/t Schweißlinse (Durchmesser von 3,6 mm) nicht erreicht werden konnte, wurde als Lebensdauer der Elektrodenspitze genommen. Tabelle 1 zeigt die Schweiß parameter und -ergebnisse der Auswertung der Lebensdauer der Elektrodenspitze der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit dem herkömmlichen Widerstandsschweißverfahren.
Tabelle 1 läßt erkennen, daß die Lebensdauer der Elektrodenspitze der vorliegenden Erfindung, verglichen mit der des herkömmlichen Widerstandsschweißverfahrens, beträchtlich verbessert ist. Tabelle 1 Drehung der Elektrodenspitze Probe Nr. Kippwinkel des Elektroden halters θ (Grad) Lebensdauer der Elektrodenspitze (Anzahl der Schweißungen) Bemerkungen Drehwinkel α (Grad) Drehfrequenz keine Drehung eine/Schweißung eine/ Schweißungen herkömml. Verfahren vorlieg. Erfindung wie oben

Beispiel 2:

Die geschweißten Werkstücke waren zwei feuerverzinkte Stahlbleche mit 0,8 mm Dicke und 150/150 (g/cm²). Die Schweißparameter waren wie folgt:
- Schweißmaschine: am Boden stehender Punktschweißer, 60 kVA
- Elektrodenform: Rundtyp (15R), 16 mm Durchmesser
- Elektrodenkraft: 200 daN (kg)
- Schweißdauer: 10 Zyklen
- Schweißstrom: kritischer Strom ohne Expulsion (10,300 +/-500 A)
- Schweißabstand: 15 mm
- Schweißrate: eine Schweißung/2 Sek.
Für eine Auswertung der Lebensdauer der Elektrodenspitze wurde alle 100 Schweißungen ein Stück Probe zum Messen des Durchmessers der Schweißlinse genommen. Die maximale Anzahl von Schweißungen bis eine 4/t Schweißlinse (Durchmesser von 3,6 mm) nicht erreicht werden konnte, wurde als Lebensdauer der Elektrodenspitze genommen. Tabelle 2, 3 und 4 zeigen im einzelnen die Schweißparameter und -ergebnisse der Auswertung der Lebensdauer der Elektrodenspitze der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit herkömmlichen Widerstandsschweißverfahren.
Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Auswertung der Lebensdauer der Elektrodenspitze, wobei ein Motor zum Antreiben der Elektrodendrehung verwendet wurde (wie in Fig. 5(a) und 5(b)), die erkennen lassen, daß die Lebensdauer der Elektrodenspitze in der vorliegenden Erfindung (Probennr. 7 bis 11) im Vergleich mit der beim herkömmlichen Widerstandsschweißverfahren (Probennr. 1) stark verbessert ist.
Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse der Auswertung der Lebensdauer der Elektrodenspitze, wobei die Auf-und Abbewegung der Elektrode zum Antreiben der Elektrodendrehung (wie in Fig. 6 und 10) verwendet wurde, die erkennen lassen, daß die Lebensdauer der Elektrodenspitze sowohl in dem System mit Führungsrille (Probennr. 12 bis 14) als auch in dem Nockensystem (Probennr. 15 bis 17) im Vergleich zu der des herkömmlichen Verfahrens stark verbessert ist.
Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse der Auswertung der Lebensdauer der Elektrodenspitze, wobei der Kühlmittelfluß zum Antreiben der Elektrodendrehung (wie in Fig. 18 bis 25) verwendet wurde, die erkennen lassen, daß die Lebensdauer der Elektrodenspitze in dem System (Probennr. 13 bis 20; Fließrate des Kühlmittels: 2,5 Liter/min.) gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren stark verbessert ist, selbst wenn die Verfahren zum Drehen und Anhalten der Elektrode jeweils vertauscht sind. Tabelle 2 Drehung der Elektrodenspitze Probe Nr. Kippwinkel des Elektroden halters θ (Grad) Lebensdauer der Elektrodenspitze (Anzahl der Schweißungen) Bemerkungen Drehwinkel α (Grad) Drehfrequenz keine Drehung eine/Schweißung eine/ Schweißungen herkömml. Verfahren vorlieg. Erfindung wie oben Tabelle 3 Drehung der Elektrodenspitze (eine/Schweißung) Probe Nr. Kippwinkel des Elektroden halters θ (Grad) Lebensdauer der Elektrodenspitze (Anzahl der Schweißungen) Bemerkungen Drehwinkel α (Grad) Führungsrillen system (Anzahl d. Windungen) Nockensystem (Anzahl der Nockenzähne) herkömml. Verfahren vorlieg. Erfindung wie oben Tabelle 4 Drehung der Elektrodenspitze Probe Nr. Kippwinkel des Elektroden halters θ (Grad) Lebensdauer der Elektrodenspitze (Anzahl der Schweißungen) Bemerkungen Verfahren fürs Drehen und Anhalten Drehwinkel α (Grad) Drehfrequenz Elektrodenkraft Änderung d. Kühlmittelzuflußwegs Bremsen eine/Schweißung eine/ Schweißg. herkömml. Verfahren vorlieg. Erfindung wie oben

Beispiel 3:

Geschweißt wurde mit folgenden Schweißparametern mittels einer Schweißmaschine, in der ein Elektrodenhalter 5 für die Elektrode, der mit einem in Fig. 4 gezeigten Drehmechanismus versehen ist, an einem in Fig. 20 gezeigten Dreharm befestigt ist.
Die geschweißten Werkstücke waren zwei feuerverzinkte Stahlbleche mit 0,8 mm Dicke (t) und 150/150 (g/cm²). Die Schweißparameter waren wie folgt:
- Schweißmaschine: am Boden stehender Punktschweißer, 60 kVA
- Elektrodenform: Rundtyp (8R), mit Kappenspitze
- Elektrodenkraft: 200 daN (kg)
- Schweißdauer: 10 Zyklen
- Schweißstrom: kritischer Strom ohne Expulsion (10,300 +/-500 A)
- Schweißabstand: 15 mm
- Schweißrate: eine Schweißung/2 Sek.
Für eine Auswertung der Lebensdauer der Elektrodenspitze wurde alle 100 Schweißungen ein Stück Probe zur Messung des Durchmessers der Schweißlinse genommen. Die maximale Anzahl der Schweißungen bis eine 4/t Schweißlinse (Durchmesser von 3,6 mm) nicht erreicht werden konnte, wurde als Lebensdauer der Elektrodenspitze genommen. Tabelle 5 zeigt im einzelnen Schweißparameter und Ergebnisse der Auswertung der Lebensdauer der Elektrodenspitze der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit dem herkömmlichen Widerstandsschweißverfahren.
Tabelle 5 läßt erkennen, daß die Lebensdauer der Elektrodenspitze in der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit der in dem herkömmlichen Widerstandsschweißverfahren beträchtlich verbessert ist. Tabelle 5 Kippen des Elektrodenhalters Drehung der Elektrodenspitze Probe Nr. Lebensdauer der Elektrodenspitze (Anzahl der Schweißungen) Bemerkungen Kippwinkel θ (Grad) * Kippfrequenz Drehwinkel α (Grad) Drehfrequenz (Abstand: ) kein Kippen eine/ Schweißg. keine Drehung herkömml. Verfahren vorlieg. Erfindung wie oben * Kippverfahren (Beispiel) Für 0 bis 15 (Abstand: 5) wurde der Elektrodenhalter wechselseitig zwischen 0º und 15º in Abständen von 5º gekippt.

Beispiel 4:

Geschweißt wurde mit folgenden Schweißparametern mittels einer Schweißmaschine, die mit einem in alle Richtungen kippbaren Mechanismus, der in Fig. 24 gezeigt ist, versehen war. Die geschweißten Werkstücke waren zwei feuerverzinkte Stahlbleche mit 0,8 mm Dicke (t) und 150/150 (g/cm²). Die Schweißparameter waren wie folgt:
- Schweißmaschine: am Boden stehender Punktschweißer, 60 kVA
- Elektrodenform: Rundtyp (8R), mit Kappenspitze
- Elektrodenkraft: 200 daN (kg)
- Schweißdauer: 10 Zyklen
- Schweißstrom: kritischer Strom ohne Expulsion (10,300 +/-500 A)
- Schweißabstand: 15 mm
- Schweißrate: eine Schweißung/2 Sek.
Für eine Auswertung der Lebensdauer der Elektrodenspitze wurde alle 100 Schweißungen ein Stück Probe zur Messung des Durchmessers der Schweißlinse genommen. Die maximale Anzahl der Schweißungen bis eine 4/t Schweißlinse (Durchmesser 3,6 mm) nicht erreicht werden konnte, wurde als Lebensdauer der Elektrodenspitze genommen. Tabelle 6 zeigt im einzelnen die Schweißparameter und Ergebnisse der Auswertung der Lebensdauer der Elektrodenspitze der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit dem herkömmlichen Widerstandsschweißverfahren.
Tabelle 6 läßt erkennen, daß die Lebensdauer der Elektrodenspitze in der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit der in dem herkömmlichen Widerstandsschweißverfahren beträchtlich verbessert ist. Tabelle 6 Kippen des Elektrodenhalters Drehung der Elektrodenspitze Probe Nr. Lebensdauer der Elektrodenspitze (Anzahl der Schweißungen) Bemerkungen Kippwinkel θ (Grad) * Kippfrequenz Drehwinkel α (Grad) Drehfrequenz (Abstand: ) kein Kippen eine/ Schweißg. keine Drehung herkömml. Verfahren vorlieg. Erfindung wie oben * Kippverfahren (Beispiel) Für 0 bis 10 (Abstand: 5) wurde der Elektrodenhalter wechselseitig zwischen 0º und 10º in Abständen von 5º gekippt.

Claims

1. Verfahren zum Widerstandspunktschweißen mit gewölbten Elektrodenspitzenflächen eines sich gegenüberliegenden Elektrodenpaares, die in Kontakt mit den Oberflächen von Werkstücken liegen, bei dem das Schweißen einer vorgegebenen Anzahl von Schweißstellen mit den in Kontakt mit den Werkstückoberflächen (S) liegenden Elektrodenspitzen (1,2) ausgeführt wird, dann die Elektrodenspitzen durch eine Kombination aus Kippen und Drehen neu positioniert werden und nächste Kontaktflächen auf den Elektrodenspitzen festgelegt werden, und diese Schritte der Reihe nach wiederholt werden.

2. Verfahren zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 1, bei dem beide oder eine der Mittelachsen (11,12) eines sich gegenüberliegenden Elektrodenpaars bezüglich einer Elektrodenkraftrichtung (10) geneigt sind oder ist, und die Elektrode einschließlich der Elektrodenspitze zum Schweißen schrittweise um die Elektrodenmittelachse gedreht wird.

3. Verfahren zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 2, bei dem beide oder eine der Mittelachsen (11,12) eines sich gegenüberliegenden Elektrodenpaars zum Schweißen schrittweise bezüglich einer Elektrodenkraftrichtung gekippt werden oder wird.

4. Verfahren zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Elektroden einschließlich der Elektrodenspitzen (1,2) zum Schweißen schrittweise um die entsprechende Elektrodenmittelachse (11,12) in gleiche Richtung oder entgegengesetzte Richtungen gedreht werden.

5. Verfahren zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 1, bei dem mit beiden oder einer der bezüglich der Elektrodenkraftrichtung (10) geneigten Mittelachsen (11,12) eines sich gegenüberliegenden Elektrodenpaars eine Elektrode einschließlich der Elektrodenspitze zum Schweißen schrittweise um die Elektrodenmittelachse gekippt wird.

16. Verfahren zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 5, bei dem beide oder eine der Mittelachsen eines sich gegenüberliegenden Elektrodenpaars zum Schweißen schrittweise in alle Richtungen bezüglich einer Elektrodenkraftrichtung gekippt werden oder wird.

7. Vorrichtung zum Widerstandspunktschweißen, bei der beide oder eine der Mittelachsen (11,12) eines sich gegenüberliegenden Elektrodenpaars mit gewölbten Elektrodenspitzen (1,2) bezüglich einer Elektrodenkraftrichtung (10) geneigt werden oder wird und ein Mechanismus (13,14,16,18,19) zum Drehen der Spitze der Elektrode um die Mittelachse der Elektrode vorgesehen ist.

8. Vorrichtung zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 7, bei der ein Schaft (13) oder ein Elektrodenhalter (5), an dem die Elektrodenspitze (1) befestigt ist, von einem Schneckenrad (18) und einem Schneckengetriebe (19) gedreht wird.

9. Vorrichtung zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 7 mit einer Funktion zum Kippen beider oder einer der Elektroden um einen vorgegebenen Winkel um die Elektrodenkraftrichtung (10) und einer Funktion zum Drehen der geneigten Elektrodenspitze (1,2) um einen vorgegebenen Winkel um die Elektrodenmittelachse (11,12).

10. Vorrichtung zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 9, mit einem Kipparm (50), der an seinem einen Ende einen Elektrodenhalter (5) befestigt hat und an seinem anderen Ende durch einen Stift (51) so gekoppelt ist, daß der Kipparm (50) auf der Gleitfläche (F) eines feststehenden Arms (49) gekippt werden kann, und mit einem Zahnstangenmechanismus (52,53) zum Kippen des Elektrodenhalters.

11. Vorrichtung zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 10, wobei der Kipparm (50) zum Kippen des Elektrodenhalters an seinem anderen Ende mit einem Schneckenrad (56) und mit einem Schneckengetriebe (57) versehen ist.

12. Vorrichtung zum Widerstandsschweißen nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei der ein drehbarer Elektrodenhalter (23), der die Elektrodenspitze (1) hält, durch eine Kupplungswelle (70) mit einem Antrieb (69) gekoppelt ist, und der drehbare Elektrodenhalter von diesem Antrieb gedreht wird.

13. Vorrichtung zum Widerstandsschweißen nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei der der drehbare Elektrodenhalter (23) eine in seine Oberfläche geformte Drehführungsrille (31) hat, ein Drehführungsstift (32) an einem feststehenden Elektrodenhalter (24) befestigt ist, und eine Feder zwischen dem drehbaren Elektrodenhalter (23) und dem feststehenden Elektrodenhalter (24) angeordnet ist, so daß der drehbare Elektrodenhalter (23) unter der auf die Elektrodenspitze ausgeübten Elektrodenkraft gedreht wird.

14. Vorrichtung zum Widerstandsschweißen nach einem der Ansprüche 7 bis 13, bei der Nocken (35,36,37) vorgesehen sind, die mit dem drehbaren bzw. festehenden Elektrodenhalter (23,24) in Eingriff sind, ein Nockenpositionierungsstift (38) an dem feststehenden Elektrodenhalter (24) befestigt ist, und eine Feder (29) zwischen dem drehbaren und dem feststehenden Elektrodenhalter vorgesehen ist, so daß der drehbare Elektrodenhalter unter der auf die Elektrodenspitze ausgeübten Elektrodenkraft gedreht wird.

15. Vorrichtung zum Widerstandsschweißen nach einem der Ansprüche 7 bis 14, bei der ein Wasserrad (41) mit einem darin geformten Auslaßloch an dem oberen Ende des drehbaren Elektrodenhalters befestigt ist, wobei das Wasserrad unter einem Fluiddruck gedreht wird, um den drehbaren Elektrodenhalter zu drehen.

16. Vorrichtung zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 15 mit einem Drehsteuerungsmechanismus (44,46,47) für den drehbaren Elektrodenhalter.

17. Vorrichtung zum Widerstandspunktschweißen mit einem Paar sich gegenüberliegende Elektroden, von denen beide oder eine eine gewölbte Elektrodenspitze und einen Elektrodenhalter (5) umfassen oder umfaßt, mit einer mit der Elektrode verbundenen Vorrichtung mit einer Funktion zum Neigen und Fixieren der Elektrodenmittelachse (11) beider oder einer Elektrode bei einem vorgegebenen Winkel bezüglich der Elektrodenkraftrichtung (10).

18. Vorrichtung zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 17 mit einer Funktion zum Kippen der Elektrodenmittelachse (11) um einen vorgegebenen Winkel in alle Richtungen bezüglich der Elektrodenkraftrichtung (10).

19. Vorrichtung zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 17, bei der ein Elektrodenhalter (5) mit einer an seinem Ende befestigten Elektrode an einem Dreharm (62) befestigt ist, der durch ein Tonnenlager (64) mit einem feststehenden Arm (7) gekoppelt ist, wobei das andere Ende des Elektrodenhalters (5) durch eine Gelenkkugel (65) mit einem Tonnenlager (66) gekoppelt ist und ein Antrieb vorgesehen ist, um das Tonnenlager (66) hin- und herzubewegen.

20. Vorrichtung zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 19, wobei das Tonnenlager (64) am Ende des feststehenden Arms (7) vorgesehen ist.

21. Vorrichtung zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 19, wobei das Tonnenlager (68) innerhalb des feststehenden Arms (7) vorgesehen ist.

22. Vorrichtung zum Widerstandsschweißen nach Anspruch 18 mit einem Antrieb zum Kippen eines Tonnenlagers (66) in alle Richtungen, mit dem das andere Ende des Elektrodenhalters durch eine Gelenkkugel (65) gekoppelt ist.