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Die
Erfindung betrifft eine Schweißvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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US 4,985,611 zeigt eine
Schweißausrüstung, die
einen oberen Rahmen besitzt, der sich in Bezug auf einen festen
unteren Rahmen bewegt. Der bewegliche obere Rahmen besitzt eine
Mehrzahl oberer Montierblocks und eine Mehrzahl oberer Elektrodenstäbe, die
jeweils an der Mehrzahl oberer Montierblocks montiert sind. Der
feste untere Rahmen ist gegenüberliegend
unterhalb des beweglichen oberen Rahmens freigelegt und besitzt
eine Mehrzahl unterer Montierblocks und eine Mehrzahl unterer Elektrodenstäbe, die
jeweils an der Mehrzahl unterer Montierblocks montiert sind. Der
Elektrodenstab ist in dem Montierblock für eine Hubbewegung mittels
einer zylindrischen Struktur in einem Elektrodenstabhubbewegungsmechanismus
gelagert.
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JP 61056782 bezieht sich
auf eine Schweißausrüstung zum
Ausgleichen der Pressleistung und zum Konstantmachen der Schweißintensität jedes Teils
gegenüber
einer Arbeit durch Verwenden eines Fluidzufuhrweges zum Kühlen von
Elektroden außer beim
Schweißen
und zum Pressen zum Vorschieben eines Elektrodenstabes beim Schweißen, wenn
ein Wandlerventil gewandelt wird.
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US 3,071,679 bezieht sich
auf eine Punktschweißmaschine
mit spezifischer Bezugnahme auf die Weise, auf welche das Stromkabel
elektrisch mit der Elektrode des Schweißers verbunden und von dem
Rest des Schweißes
isoliert ist. Der Schweißpunkt
der Schweißmaschine
umfasst einen Zylinder, in welchem ein Kolben mit einer Stange angeordnet ist.
Die Stange ist an ihrem freien Ende mit einer Senkung gebildet,
in welcher das obere verkleinerte Ende einer Stangenverlängerung
montiert ist. Die Gummihülse
ist zwischen der inneren ringförmigen Fläche der
Senkung und der zylindrischen äußeren Fläche des
verkleinerten Endes der Stangenverlängerung angeordnet. Die Stangenverlängerung
besitzt eine sich axial erstreckende Bohrung, die durch sich radial
erstreckende Einlass- und Auslassdurchgänge zum Leiten von Kühlmittel
zu der Elektrode unterbrochen ist. Das untere Ende der Bohrung ist
radial vergrößert und
besitzt eine Gewindeverbindung mit einem Elektrodenadapter.
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US 2,015,284 bezieht sich
auf eine Schweißspitze
für Schweißmaschinen.
Die Schweißspitze kann
austauschbar sein und kann mit einem sich verjüngenden weiblichen Abschnitt
ausgeformt sein, der dazu ausgelegt ist, eng an einem sich verjüngenden männlichen
Abschnitt an einem Elektrodenkörper
anzulegen. Der Elektrodenkörper
ist mit einer Standardverjüngung
versehen, die eng in einen Elektrodenhalter passt.
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US 2,829,239 bezieht sich
auf eine Schweißelektrode
mit einer einem Schaft und einer entnehmbaren Kappe. Der Schaft
besitzt ein sich verjüngendes
Ende zum Montieren in einem Schweißkopf und ein gegenüberliegendes,
verjüngtes
Ende zum Eingriff mit einem inneren sich verjüngenden Abschnitt der austauschbaren
Kappe.
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FR 1,302,885 bezieht sich
auf eine Schweißmaschine
mit einem Hauptkörper
und einer austauschbaren Spitze, die entnehmbar an dem Hauptkörper befestigt
ist.
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US 2,714,150 bezieht sich
auf einen Widerstandspunktschweißer vom fluidbetätigten Typ.
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US 2,761,953 bezieht sich
auf eine austauschbare Punktschweißelektrode. Die Schweißelektrode
umfasst einen Körper
mit einem sich verjüngenden
Schaft und einer Längsbohrung
durch diesen, und eine Gewindesenkung an seinem äußeren Ende zum Aufnehmen einer
Spitze mit einem Außengewinde.
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US 5,387,774 bezieht sich
auf eine Punktwiderstandsschweißelektrode,
bei welcher die Schweißkappe
des Elektrodenkörpers
eine Kontaktspitze trägt,
die fest an dieser durch Löten
befestigt ist.
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Bisher
waren, wie in 10 dargestellt, Schweißvorrichtungen
versehen mit einem Elektrodenformbereich c mit einem unteren Basisbereich
a und einem oberen Basisbereich b, der anhebbar war, um sich dem
unteren Basisbereich a anzunähern
und sich davon zu trennen, mehreren unteren Elektrodenbereichen
d, die an dem unteren Basisbereich a angebracht waren, und mehreren
oberen Elektrodenbereichen e, die an dem oberen Basisbereich b angebracht
waren, wobei der obere Elektrodenbereich e eine vertikale, die Schweißelektroden
unter Druck setzende Zylinderpistole g hatte, die mit Kühlwasser in
einem nicht druckbeaufschlagten Zustand versorgt wurde und gegen
ein geschweißtes
Objekt f gedrückt wurde,
das auf den unteren Elektrodenbereichen d platziert war, um im druckbeaufschlagten
Zustand zu Schweißen.
Die oben erwähnte,
die Schweißelektroden
unter Druck setzende oder druckbeaufschlagende Zylinderpistole g
hatte einen Hauptkörperbereich m,
einen in den Hauptkörperbereich
m frei gleitbar eingesetzten Kolbenstangenbereich n sowie einen Elektrodenspitzenbereich
o, angeordnet an einem unteren Ende des Kolbenstangenbereichs n,
das von dem Hauptkörperbereich
m nach unten hervorstand.
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In
dieser Schweißvorrichtung,
die versehen war mit einem Energiequellenbereich i auf einer Seite eines
Basisrahmens h, waren ein unterer Kontaktleiter j, der den unteren
Elektrodenbereich d elektrisch mit dem Energiequellenbereich mit
Unterbrechungen verband, und ein oberer Kontaktleiter k, der den
oberen Elektrodenbereich e elektrisch mit dem Energiequellenbereich
i verband, an der Seite des Elektrodenformbereichs c angebracht.
Wie in 11 dargestellt, waren außerdem in
dem Fall, dass eine vertikale Fläche
des geschweißten
Objekts f, das auf den unteren Elektrodenbereichen d platziert war,
geschweißt
wurde, seitliche, Schweißelektroden
druckbeaufschlagende Zylinderpistolen g, die seitlich gegen das
geschweißte
Objekt f für
den Schweißvorgang
gedrückt
wurden, an dem oberen Basisbereich b angeordnet.
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Diese
herkömmliche
Schweißvorrichtung
hat jedoch die folgenden Nachteile ➀ bis ➄.
- ➀ Die Kosten des Elektrodenformbereichs
c sind hoch, und der Elektrodenformbereich c wird groß aufgrund
eines Kontaktraums oberhalb des unteren Basisbereichs a, weil der
untere Kontaktleiter j und der obere Kontaktleiter k auf der Seite
des Elektrodenformbereichs c angeordnet sind.
- ➁ Die Stromeffizienz ist schlecht, und die Elektro-Korrosion
(die Rauhigkeit am Kontaktpunkt, verursacht durch durch eine Rauhigkeit
der Oberfläche
und einen unzureichenden Kontaktdruck erzeugte Funken) wird erzeugt
an der Stromkontaktfläche
der oberen Form aufgrund eines langen Stromwegs (zwischen dem Energiequellenbereich
i und dem Elektrodenformbereich c).
- ➂ Die vertikale, Elektroden druckbeaufschlagende Zylinderpistole
g (in 10 dargestellt) erfordert Arbeit,
weil der Kolbenstangenbereich n von dem Hauptkörperbereich n entfernt werden
muss, wenn der Durchmesser und die Länge des Kolbenstangenbereichs
n, der Durchmesser des Elektrodenspitzenbereichs, etc., verändert werden,
und wenn ein beschädigter
Kolbenstangenbereich n ausgetauscht wird.
- ➃ Falls ein Schweißpunkt
an der vertikalen Fläche des
geschweißten
Objekts f sich in der Nähe
eines Endbereichs des unteren Basisbereichs a befindet, sind das
Pistolen-Abringungselement
p und die Zylinderpistole g nicht innerhalb der Form angeordnet
(sie stehen von der Form hervor), weil die seitliche, Elektroden
druckbeaufschlagende Zylinderpistole g in seitlicher Richtung an
dem Pistolen-Abringungselement
p angebracht ist (wie in 11 dargestellt).
Die Position des Schweißpunkts
(die Anzahl der Schweißpunkte)
ist dadurch beschränkt.
- ➄ Die Qualität
des Schweißvorgangs
ist stark beeinflusst durch die Streuung des elektrischen Stroms.
Zum Reduzieren der Stromstreuung werden eine Regelung der Länge und
des Querschnitts des Stromwegs von der Energiequelle i bis zum Schweißbereich,
eine Veränderung
der Schweißreihenfolge
bei gleichzeitigen Schweißpunkten,
etc., ausgeführt
auf der Basis von Messergebnissen des Schweißstroms und einer zerstörenden Prüfung des
verschweißten
Produkts im herkömmlichen
Fall. Dieses herkömmliche Verfahren
hat keine stabile Schweißqualität, weil der
Einfluss des Elektrodenzustands und der Verformung des geschweißten Objekts
f auf den Strom jedes Schweißpunkts
nicht erfasst werden.
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Um
die oben genannten Probleme zu lösen, ist
es daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Schweißvorrichtung
zu schaffen, mit welcher die bauliche Einfachheit und die Verminderung
der Produktionskosten erreicht werden können, die Arbeitseffizienz
verbessert wird und die Qualität
der Verschweißung
stabilisiert werden kann.
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Diese
Ziel wird erreicht gemäß der vorliegenden
Erfindung durch eine Schweißvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben, in welchen:
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1 eine
schematische erläuternde
Ansicht der Konstruktion ist, die eine bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung
zeigt.
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2 ist
eine erläuternde
Seitenansicht, die einen oberen und einen unteren Kontaktleiter
sowie die diese umgebende Konstruktion darstellt.
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3 ist
eine erläuternde
Frontansicht, die den oberen und den unteren Kontaktleiter und die diese
umgebende Konstruktion darstellt.
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4 ist
eine Draufsicht eines hauptsächlichen
Bereichs, die den oberen Kontaktleiter zeigt.
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5 ist
eine Halb-Querschnittsansicht, die eine vertikale, Schweißelektroden
druckbeaufschlagende Zylinderpistole zeigt.
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6 ist
eine Seitenansicht, die eine seitliche, Schweißelektroden druckbeaufschlagende
Zylinderpistole zeigt.
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7 ist
eine erläuternde
Frontansicht, die die seitliche, Schweißelektroden druckbeaufschlagende
Zylinderpistole zeigt.
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8 ist
eine erläuternde
Ansicht, die einen Schweißzustand
zeigt.
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9A ist
eine erläuternde
Ansicht, die den angebrachten Zustand eines Pistolenstrom-Erfassungssensors
zeigt.
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9B ist
eine erläuternde
Ansicht, die den angebrachten Zustand des Pistolenstrom-Erfassungssensors
zeigt.
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10 ist
eine schematische erläuternde Ansicht
einer Konstruktion, die ein herkömmliches Beispiel
zeigt, und
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11 ist
eine erläuternde
Ansicht, die eine herkömmliche
horizontale, Schweißelektroden druckbeaufschlagende
Zylinderpistole zeigt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
einer Schweißvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Diese Schweißvorrichtung
ist versehen mit einem Elektrodenformbereich 3 mit einem unteren
Basisbereich 1 und einem oberen Basisbereich 2,
von denen zumindest einer angetrieben ist, so dass er anhebbar ist,
wenn sich die beiden Basisbereiche frei schließen und sich voneinander trennen,
und der Elektrodenformbereich 3 ist lösbar an einem Basisrahmen 4 angebracht.
Außerdem
sind mehrere untere Elektrodenbereiche 5 an dem unteren
Basisbereich 1 angebracht, und mehrere obere Elektrodenbereiche 6 sind
an dem oberen Basisbereich 2 angebracht.
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Genauer
gesagt ist ein Energiequellenbereich (Transfer) 7 an dem
Basisrahmen 4 angeordnet, und der obere Basisbereich 2 ist
an Basisrahmen 4 so angebracht, dass er anhebbar ist. Der
obere Elektrodenbereich 6 hat eine vertikale, Schweißelektroden
druckbeaufschlagende Zylinderpistole 13, die mit Kühlwasser
in einem nicht druckbeaufschlagten Zustand versorgt ist und gegen
ein geschweißtes
Objekt W gepresst wird, das auf dem unteren Elektrodenbereich 5 platziert
ist, und zwar in einem druckbeaufschlagten Zustand.
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Außerdem sind
untere Kontaktleiter 8, die die unteren Elektrodenbereiche 5 mit
Unterbrechungen mit dem Energiequellenbereich 7 elektrisch
verbinden, und obere Kontaktleiter 9, die die oberen Elektrodenbereiche 6 mit
Unterbrechungen elektrisch mit dem Energiequellenbereich 7 verbinden,
auf der Seite des Basisrahmens 4 hinter dem Elektrodenformbereich 3 vorgesehen
(rechte Seite des Elektrodenformbereichs 3 in 1).
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In
einer weiter detaillierten Beschreibung ist, wie in den 1 und 2 bis 4 dargestellt,
ein horizontaler Stufenbereich 10 des Basisrahmens 4 hinter
dem unteren Basisbereich 1 des Elektrodenformbereichs 3 (auf
der rechten Seite des unteren Basisbereichs 1) angeordnet,
und ein beweglicher Rahmen 12 befindet sich an dem horizontalen
Stufenbereich 10 durch ein Paar Linearführungen 11, so dass
er sich rückwärts und
vorwärts
gleitend bewegt. Der oben bereits erwähnte Energiequellenbereich 7 ist
an dem beweglichen Rahmen 12 angebracht.
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Außerdem hat
der bewegliche Rahmen 12 einen vertikalen befestigten Rahmen 15 an
einem Frontbereich, und ein Paar Expansionszylinder 16 sind
vertikal an einem oberen Bereich des vertikalen befestigten Rahmens 15 angebracht.
Außerdem
ist ein Gleitelement 18 auf einer Frontseite des oberen Bereichs
des vertikalen befestigten Rahmens 15 durch ein Paar Linearführungen 17 so
angebracht, dass es vertikal gleitet, und obere Enden der Expansionszylinder 16 sind
verbunden mit einem rückwärtig hervorstehenden
Bereich des Gleitelements 18. Das heißt, das Gleitelement 18 wird
vertikal bewegt durch eine Expansion und Kontraktion der Expansionszylinder 16.
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Außerdem sind
vier obere Zylinder 14, die expandieren und sich zusammenziehen,
an einer vorderen Fläche
des Gleitelements 18 mit vorbestimmten Abständen in
einer horizontalen Reihe befestigt, und vier Kontaktleiter 20 sind
vor den oberen Zylindern 14 angeordnet. Dann sind untere
Enden von vier oberen flexiblen Leitern (Shunt-Platten) 22 elektrisch
mit einem Verbindungsanschluss 21 des Energiequellenbereichs 7 jeweils
verbunden, und obere Enden der oberen flexiblen Leiter sind jeweils mit
den Kontaktleitern 20 elektrisch verbunden. Außerdem sind
obere Kontaktleiter 9 an Stangenenden der jeweiligen oberen
Zylinder 14 angebracht, und jeder der oberen Kontaktleiter 9 ist
in eine Öffnung
eingesetzt, die an jedem der Kontaktleiter 20 ausgeformt ist.
In diesem Fall ist der obere Kontaktleiter 9 in die Öffnung so
eingesetzt, dass er rückwärts und
vorwärts
bezüglich
des Kontaktleiters 20 gleitet, rückwärts und vorwärts bewegt
durch den oberen Zylinder 14, und ein elektrischer Strom
kann zwischen dem Energiequellenbereich 7 und dem oberen
Elektrodenbereich 6 dadurch fließen.
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Außerdem sind
vier untere Zylinder 19 an Positionen entsprechend den
vier oberen Zylindern 14 an einem unteren Bereich der vorderen
Fläche des
vertikalen befestigten Rahmens 15 des Basisrahmens 4 befestigt,
und vier Kontaktleiter 23 sind vor den unteren Zylindern 19 angeordnet.
Außerdem sind
obere Enden vierer unterer flexibler Leiter (Shunt-Platten) 25 elektrisch
mit einem anderen Verbindungsanschluss 24 des Energiequellenbereichs 7 jeweils
verbunden, und untere Enden der unteren flexiblen Leiter 25 sind
elektrisch mit den jeweiligen Kontaktleitern 28 verbunden.
Außerdem
sind untere Kontaktleiter 8 an Stangenenden der jeweiligen
unteren Zylinder 19 angebracht, und jeder der unteren Kontaktleiter 8 ist
in eine Öffnung
eingesetzt, die an jedem der Kontaktleiter 23 ausgeformt
ist. In diesem Fall ist der untere Kontaktleiter 8 in die Öffnung so eingebracht,
dass er bezüglich
des Kontaktleiters 23 rückwärts und
vorwärts
gleiten kann, rückwärts und vorwärts bewegt
durch den unteren Zylinder 19, und dadurch kann ein elektrischer
Strom zwischen dem Energiequellenbereich 7 und dem unteren
Elektrodenbereich 5 fließen. Der untere Kontaktleiter 8 ist
so angeordnet, dass er ungefähr
auf gleicher Höhe
wie der untere Basisbereich 1 vorgesehen ist.
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Beim
Schweißen
bewegt sich, wie in 2 dargestellt, der obere Basisbereich 2 abwärts bis
auf eine vorbestimmte Höhe,
der bewegliche Rahmen 12 wird vorwärts bis in eine vorbestimmte
Position auf der Seite des Elektrodenformbereichs 3 durch
einen sich hin- und herbewegenden Mechanismus (in den Zeichnungen
nicht dargestellt), die oberen Kontaktleiter 9 schließen sich
gegen eine Endfläche 2a des oberen
Basisbereichs 2 in seitlicher Richtung auf diese Art und
Weise, und die unteren Kontaktleiter 8 schließen sich
gegen eine Endfläche 21 des
unteren Basisbereichs 1 in seitlicher Richtung. Die Höhe der oberen
Kontaktleiter 9 wird eingestellt auf eine Höhe des abwärts bewegten
oberen Basisbereichs 2, indem das Gleitelement 18 zuvor
mit den Expansionszylindern 16 vertikal bewegt wird. Dann
wird, wie in 1 und 4 dargestellt,
ein vorbestimmtes Paar aus einem oberen 9 und einem unteren
Kontaktleiter 8 vorwärts
durch den oberen 14 und den unteren Zylinder 19 bewegt,
der oberen Kontaktleiter 9 kontaktiert die Endfläche 2a des
oberen Basisbereichs 2, und der untere Kontaktleiter 8 kontaktiert
die Endfläche 1a des
unteren Basisbereichs 1. Der obere 2 und der untere
Basisbereich 1 bestehen aus einem leitenden Material. Außerdem wird
die Schweißelektroden druckbeaufschlagende
Zylinderpistole 13 eines vorbestimmten oberen Elektrodenbereichs 6 mittels Kühlwasser
druckbeaufschlagt, die Zylinderpistole 13 wird verlängert und
gegen das auf dem unteren Elektrodenbereich 5 platzierte
geschweißte
Objekt W gepresst, ein Schweißstrom
fließt
zwischen dem oberen 6 und einem diesem entsprechenden unteren Elektrodenbereich 5,
und das geschweißte
Objekt W wird verschweißt.
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Falls
beispielsweise vier Paare aus oberen 6 und unteren Elektrodenbereichen 5 vorgesehen
sind und jedes Paar einen Schweißvorgang ausführt, wie in 1 dargestellt,
kontaktiert jedes Paar aus dem oberen Kontaktleiter 9 und
dem unteren Kontaktleiter 8, entsprechend jedem Paar aus
einer oberen 6 und einer unteren Elektrode 5,
den oberen Basisbereich 2 und den unteren Basisbereich 1 seriell
zum Verschweißen.
Außerdem
ist jeder der unteren Elektrodenbereiche 5 mit einem isolierenden
Material isoliert. Durch diese Isolierung wird verhindert, dass
der Schweißstrom
in die Seite eines anderen unteren Elektrodenbereichs 5 hinein
beim Schweißen
durch das geschweißte
Objekt W hindurch verschweißt wird
(ein reaktiver Strom wird nicht erzeugt), und der Schweißstrom kann
auf den Schweißpunkt
konzentriert werden. Wenn mehrere Paare aus oberen 6 und unteren
Elektrodenbereichen 5 eine Gruppe bilden und die unteren
Elektrodenbereiche 5 jeder Gruppe isoliert sind, wird der
Schweißvorgang
ausgeführt, ohne
einen reaktiven Strom in jeder Gruppe zu erzeugen.
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Wie
in 1 und 5 dargestellt, ist diese vertikale
Schweißelektroden
druckbeaufschlagende Zylinderpistole 13 mit einem Hauptkörperbereich 27 versehen,
der an einem Pistolen-Abringungselement 26 (angebracht
an dem oberen Basisbereich 2) des oberen Elektrodenbereichs 6 angebracht
ist, einem zylindrischen Kolbenstangenbereich 28, eingesetzt in
den Hauptkörperbereich 27,
so dass er frei gleiten kann, einem zylindrischen Extensionsstangenbereich 29,
der lösbar
an einem Ende des Kolbenstangenbereichs 28 angebracht ist,
das von dem Hauptkörperbereich 28 hervorsteht,
und einem Elektrodenspitzenbereich 30, angebracht an einem
Ende des Extensionsstangenbereichs 29.
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Der
Hauptkörperbereich 27 besteht
aus einem Flanschbereich 31 und einem äußeren Zylinderbereich 32,
dessen Basisende an einem hervorstehenden Bereich 31a des
Flanschbereichs 31 angebracht ist, der Flanschbereich 31 ist
mit einer Einlassöffnung 33 für einen
Kühlwassereinlass
und einer Auslassöffnung 34 für den Auslass
des Kühlwassers versehen,
und der äußere Zylinderbereich 32 ist
versehen mit einer Luftzuführöffnung 36 zum
Zuführen von
Druckluft. Außerdem
ist ein Basisende einer Kühlleitung 35 kommunikativ
mit der Auslassöffnung 34 verbunden,
die durch die Mitte des hervorstehenden Bereichs 31a hindurch
verläuft.
Die Kühlleitung 35 ist
in Öffnungen
des Kolbenstangenbereichs 28 und des Extensionsstangenbereichs 29 eingesetzt, und
zwischen dem Kolbenstangenbereich 28 und der Kühlleitung 35,
zwischen dem Extensionsstangenbereich 29 und der Kühlleitung 35,
ein konkaver Bereich 39 des Elektrodenspitzenbereichs 30,
der an dem Extensionsstangenbereich 29 angebracht ist,
und das Innere der Kühlleitung 35 bilden
einen Durchgang für
das Kühlwasser.
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Außerdem ist
eine sich verjüngende
Außenumfangsfläche 37 an
dem Ende des Kolbenstangenbereichs 28 ausgeformt, und eine
sich verjüngende innere
Umfangsfläche 38 ist
an einem Öffnungsbereich
an dem Basisende des Extensionsstangenbereichs 29 ausgeformt,
und die sich verjüngende
innere Umfangsfläche 38 des
Extensionsstangenbereichs 29 ist in die sich verjüngende Außenumfangsfläche 37 des
Kolbenstangenbereichs 28 pressgepasst. Außerdem ist
eine sich verjüngende
Außenumfangsfläche 40 an
einem Ende des Extensionsstangenbereichs 29 ausgeformt,
und eine sich verjüngende
innere Umfangsfläche 41 ist
an dem konkaven Bereich 39 des Elektrodenspitzenbereichs 30 ausgeformt,
und die sich verjüngende
innere Umfangsfläche 41 des
Elektrodenspitzenbereichs 30 ist in die sich verjüngende Außenumfangsfläche 40 des Extensionsstangenbereichs 29 pressgepasst.
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Das
heißt,
der lösbar
an dem Kolbenstangenbereich 28 angebrachte Extensionsstangenbereich 29 kann
einfach gegen einen anderen ausgetauscht werden, der für einen
spezifischen Schweißvorgang
(ein spezifisches geschweißtes
Objekt W) geeignet ist, indem mehrere Arten von Extensionsstangenbereich 29 mit
unterschiedlichen Längen
L, Außendurchmessern
D und Durchmessern des Elektrodenspitzenbereichs D' vorbereitet werden,
und diese können
schnell im Falle eines Zusammenbruchs ausgetauscht werden. Daher
ist es nicht notwendig, den Kolbenstangenbereich 28 von
dem Hauptkörperbereich 27 zu
trennen, und dadurch ist die Betätigbarkeit
verbessert. Außerdem
ist es bevorzugt, Elektrodenspitzenbereiche 30 vorzubereichen, die
verschiedenen Arten von Extensionsstangenbereichen 29 entsprechen.
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Daher
steht in einem Elektroden druckbeaufschlagten Zustand, in dem das
Kühlwasser
druckbeaufschlagt ist, der Kolbenstangenbereich 28, gegen den
der Wasserdruck drückt,
nach unten hervor (wird ein verlängerter
Zustand), der Elektrodenspitzenbereich 30 wird gegen das
geschweißte
Objekt W zum Verschweißen
gedrückt.
Nach dem Schweißen
wird der Kolbenstangenbereich 28 durch den Luftdruck nach
oben gedrückt,
um zurückzukehren
(wird ein zusammengezogener Zustand) mit Druckluft, die aus der
Luftzufuhröffnung 36 des äußeren Zylinderbereichs 32 her
zugeleitet wird.
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Die 6 bis 8 zeigen
eine seitliche Schweißelektroden
druckbeaufschlagende Zylinderpistole 13 des oberen Elektrodenbereichs 6.
Diese Zylinderpistole 13 wird in einem Fall verwendet,
in dem eine Position des Schweißpunkts
des geschweißten
Objekts W sich an einer vertikalen Fläche befindet. Die seitliche
Zylinderpistole 13 ist versehen mit einem Hauptkörperbereich 42,
dessen oberes Ende an dem oberen Basisbereich 2 angebracht
ist, der ein hervorstehendes Anbringstück 43 an einem unteren
Ende hat, einen in den Hauptkörperbereich 32 frei
vertikal gleitend eingesetzten Kolbenstangenbereich 44,
einen mit einem unteren Ende des Kolbenstangenbereichs 44 verbundenen
Gelenkbereich 45, dessen oberes Ende von dem Hauptkörperbereich 42 hervorsteht,
einem oszillierenden Anbringbereich 46, von dem ein Ende
an dem hervorstehenden Anbringstück 43 des
Hauptkörperbereichs 42 angebracht
ist und ein anderes Ende mit einem unteren Ende des Gelenkbereichs 45 verbunden
ist, und einem Elektrodenblockbereich 48 mit einem Elektrodenspitzenbereich 47,
lösbar
angebracht an dem oszillierenden Anbringbereich 46.
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Der
Hauptkörperbereich 42 hat
einen an dem oberen Basisbereich 2 angebrachten Flanschbereich 49,
einen Zylinderbereich 51 mit einer leeren Kammer 50,
in welche ein Kopfbereich 44a des Kolbenstangenbereichs 44 frei
gleitend eingesetzt ist, und das oben erwähnte hervorstehende Anbringstück 43 mit
einer Anbringöffnung,
das von dem Zylinderbereich 51 abwärts herabhängt. Außerdem ist der Flanschbereich 49 versehen
mit einer Einlassöffnung 52 für einen
Kühlwassereinlass
der leeren Kammer 50 und einer Auslassöffnung 53 für einen
Kühlwasserauslass
aus der leeren Kammer 50, und der Zylinderbereich 51 ist
versehen mit einer Luftzuführöffnung 54 zum
Zuleiten von Druckluft in die leere Kammer 50.
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Der
Kolbenstangenbereich 44 hat ein gabelförmiges Abringelement 55 mit
Anbringöffnungen
am unteren Ende, der Gelenkbereich 45 mit Anbringöffnungen
ist zwischen einem Paar von Anbringstücken 55a platziert,
und ein oberes Ende des Gelenkbereichs 45 ist angebracht
an dem Anbringelement 55 mit einer Verbindungswelle 56,
so dass es frei oszilliert.
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Der
oszillierende Abringbereich 46 besteht aus einem rechteckigen
Blockbereich 57, einem dünnwandigen Bereich 58,
der so angeordnet ist, dass er die gleiche Ebene bildet wie eine
obere Fläche
des Blockbereichs 57, und aus einem Paar von Anbringstücken 59 mit
Anbringöffnungen,
die von der oberen Fläche
des Blockbereichs 57 und des dünnwandigen Bereichs 58 hervorstehen.
Das untere Ende des Gelenkbereichs 45 befindet sich zwischen den
beiden Anbringstücken 59 auf
der Seite des Blockbereichs 57, der oszillierende Anbringbereich 46 ist
an dem Gelenkbereich 45 mit einer Verbindungswelle 60 angebracht,
so dass er frei oszilliert, und ein untere Ende des hervorstehenden
Anbringstücks 43 ist zwischen
den beiden Anbringstücken 59 platziert
und mit einer Verbindungswelle 61 verbunden.
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Der
Elektrodenblockbereich 48 hat eine konkave Nut 68,
die sich nach oben öffnet,
der Blockbereich 57 des oszillierenden Anbringbereichs 46 ist
in die konkave Nut 68 eingepasst, und der Elektrodeblockbereich 48 ist
verbunden mit dem Blockbereich 57 mit zwei Schrauben 62.
Die Bezugsziffer 63 steht für einen flexiblen Leiter. Ein
Ende des flexiblen Leiters 63 ist angebracht an dem Hauptkörperbereich 42 mit
einer Schraube, und ein anderes Ende ist angebracht an dem Elektrodenblockbereich 48 ebenfalls mit
einer Schraube. Beim Schweißen
wird dann der obere Basisbereich 2 abwärts bewegt und der Elektrodenspitzenbereich 47 der
Zylinderpistole 13 gegen die vertikale Fläche des
Geschwindigkeiten Objekts W geschlossen, der Kolbenstangenbereich 48 wird betätigt, um
sich abwärts
zu bewegen, und zwar durch einen Wasserdruck des Kühlwassers
in der leeren Kammer 50 in dem Elektroden druckbeaufschlagten
Zustand, gezeigt in 8, und der Elektrodenspitzenbereich 47 des
Elektrodenblockbereichs 48 wird oszilliert durch den oszillierenden
Anbringbereich 46 dadurch und in einer seitlichen Richtung
gegen das geschweißte
Objekt W zum Verschweißen gepresst.
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Gemäß dieser
seitlichen Zylinderpistole 13 kann ein Pistolenanbringelement
weggelassen oder vereinfacht werden, die Zylinderpistole 13 kann
innerhalb des Elektrodenformbereichs 3 angeordnet sein.
Ein Schweißen
an bisher unmöglichen
Positionen wird möglich,
und der Schweißbereich
kann vergrößert werden
(die Anzahl der Schweißpunkte
ist erhöht).
Außerdem
kann ein für
das geschweißte
Objekt W geeignetes Verschweißen
ausgeführt
werden durch Vorbereiten verschiedener Arten von Elektrodenblockbereichen 48 mit
unterschiedlichen Konfigurationen und Größen, weil der Elektrodenblockbereich 48 abtrennbar
ist.
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Wie
in 9 dargestellt, kann in der Schweißvorrichtung
der vorliegenden Erfindung die Schweißelektroden druckbeaufschlagende
Zylinderpistole 13 mit einem Pistolenstrom-Erfassungssensor 64 zum
Erfassen des Schweißstroms
der Elektrode und für
die zerstörungsfreie Überprüfung der Schweißqualitätsstufe
versehen sein. Dieser scheibenförmige
Pistolenstrom-Erfassungssensor 64 ist so ausgebildet, dass
das gleiche Material wie das Material für die Zylinderpistole 13 (beispielsweise Messing)
als eine Leiterbasis verwendet wird und eine Spule mit einem geformten
Epoxid-Kunstharz isoliert ist. Die Bezugsziffer 69 steht
für einen
elektrischen Draht, der ein erfasstes Signal von dem Sensor 64 zur
Seite einer Eingangsverstärkung
sendet. Die Anzahl der Spulenwicklungen wird bestimmt an der erfassten
Spannung auf der Seite der Eingangsverstärkung mit dem Messen eines
tatsächlichen
momentanen magnetischen Felds. Dieser Sensor 64 ist versehen
mit einer Anbringöffnung 65 in
seiner Mitte, der Sensor 64 ist zwischen der Zylinderpistole 13 und einem
flexiblen Leiter 66 platziert und mittels einer Schraube 67 fixiert,
so dass er ein Elektrodenleiterdurchgang der Zylinderpistole selbst
ist.
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Dann
wird der Pistolenstrom-Erfassungssensor 64 an jeder der
mehreren Zylinderpistolen 13 in der Schweißvorrichtung
angebracht, eine Schweißstromerfassung
(eine Erfassung des momentanen magnetischen Felds) wird gemessen
und durch jede der Zylinderpistolen 13 bewertet, wobei
beispielsweise überprüft wird,
ob ein elektrischer Strom mit einer vorher gewählten Ampere-Zahl fließt oder
nicht, und dadurch wird auch der Widerstandszustand jedes Stromdurchgangs,
der tatsächliche
Schweißzustand, die
Zeit für
die Elektrodenauswechslung, etc., erfasst. Obwohl eine vertikale
Zylinderpistole 13 in 9 dargestellt
ist, die mit dem Sensor 64 versehen ist, ist die mit Bezug
auf die 6 bis 8 beschriebene
seitliche Zylinderpistole 13 ebenfalls mit dem Sensor 64 versehen.
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Lässt sich
der Extensionsstangenbereich 29, der lösbar an dem Kolbenstangenabschnitt 28 angebracht
ist, leicht durch einen anderen Extensionsstangenbereich 29 austauschen,
der für
einen spezifischen Schweißvorgang
(geschweißtes
Objekt W) geeignet ist, und zwar durch Vorbereiten mehrerer Arten
von Extensionsstangenbereichen 29 mit unterschiedlicher
Länge L,
Außendurchmesser
D und Durchmesser des Spitzenelektrodenabschnitts W, und kann bei
einem Versagen schnell gewechselt werden. Das heißt, es ist
nicht erforderlich, dem Kolbenstangenbereich 28 von dem
Hauptkörperbereich 27 zu
lösen,
und die Betriebsfähigkeit
wird hierdurch verbessert. Und das für allgemeine Zwecke vorgesehene
Element des Hauptkörperbereichs 27 wird
vergrößert, und
die Kosten der Vorrichtung werden hierdurch vermindert.
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Während bevorzugte
Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung in dieser Beschreibung erläutert worden
sind, ist diese Erfindung natürlich veranschaulichend
und nicht beschränkend,
weil verschiedene Veränderungen
innerhalb des Bereichs der Erfindung möglich sind, wie er in den anliegenden Ansprüchen definiert
ist.