DE723803C - Vorrichtung zur haengenden Aufspannung schalenfoermig gekruemmter Bauteile zur Fuehrung an Widerstandsschweissmaschinen - Google Patents

Vorrichtung zur haengenden Aufspannung schalenfoermig gekruemmter Bauteile zur Fuehrung an Widerstandsschweissmaschinen

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Publication number
DE723803C
DE723803C DEJ58632D DEJ0058632D DE723803C DE 723803 C DE723803 C DE 723803C DE J58632 D DEJ58632 D DE J58632D DE J0058632 D DEJ0058632 D DE J0058632D DE 723803 C DE723803 C DE 723803C
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DE
Germany
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components
shell
resistance welding
shaped curved
welding machines
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Expired
Application number
DEJ58632D
Other languages
English (en)
Inventor
Willi Blank
Walter Borstel
Eugen Ritter
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Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
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Filing date
Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/047Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur hängenden Aufspannung schalenförmig gekrümmter Bauteile zur Führung an Widerstandsschweißmaschinen Die Erfindung betrifft .eine Vorrichtung zur Ausführung von Verbindungen an größer=en Bauteilen mit Hilfe von elektrischen Widerstandsschweißmaschinen.
  • .Es ist zur Erleichterung der Handhabung größerer Bauteile b=ei .der Ausführung von Verbindungen mittels -der genannten. Arbieitsmaschinen schon vorgeschlagen worden, Hilfsgestelle (Halte- und Transportvorrichtungen.) anzuwenden, mit denen die Bauteile gegenüber den Verbindungswerkzeugen geführt werden. Die bekannten Vorrichtungen erfüllen die Aufgabe, bei der Herstellung von Verbindungen an völlig gleich ,gestalteten Bauteilen, z. B. Achsbrücken oder Heizkörpergliedern, ieinie zwangsläufige Steuerung nach genau festliegenden Verbindungsreihenanordnungen zu ermöglichen. Diese Hilfsvorrichtungen sind mit Schablonen, Steuerkurvenscheiben und Führungsschlitzen in Verbindung gebracht, welche das genaue Einhalten der einzuschlagenden Bearheitungsrichtung gewährleisten. Mit den bekannten Vorrichtungen ist es nicht möglich, Bauteile gegenüber den Verbindungswerkzeugen zu führen, bei denen die Verbindungsstehen unregelmäßig verlaufen, wie sie z. B. im Flugzeugbau in Form von Schalenkörpern (Rumpf, Flügel- und Leitwerksteilen) vorkommen. Solche Bauteile mußten von mehreren Werkleuten von Hand gegenüb=er den Verbindungswerkzeugen geführt werden. Das war eine schwierige und zeitraubende Arbeit, welche auch miteiner ebenfalls bekannten, beim Nieten van Trommelmänteln gebräuchlichen Führungsvorrichtung nicht vereinfacht werden konnte. Die bekannte Vorrichtung hat die Aufhängung eines Trommelmantels in endlosen Ketten zum Gegenstand, wobei die Ketten über verstellbar in einem portalartigen Gestell angeordnete Führungsrollen laufen, welch letztere zur Veränderung der Höhenlage des von ihnen getragenen Werkstückes stellungsveränderbar sind. Es handelt sich also um eine Werkstückführung, bei der das Werkstück von zwei unabhängig voneinander einstellbaren Haltegliedern getragen wird. Damit .allein ist es nicht möglich, die genannten im Flugzeugbau vorkommenden Bauteile mit unregelmäßigem Krümmungsverlauf spielend leicht gegenüber den Bearbeitungswerkzeugen zu führen.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird bezweckt, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die Werkleute ein spielend leichtes Bewegen der Bauteile nach allen Richtungen im Raum ausführen können, um dieTangentialehene des Werkstückes und der jeweiligen Verbindungsstelle immer senkrecht zum Verbindungswerkzeug einstellen zu können. Die Werkleute sollen mit der Vorrichtung jeder vorkommenden Abweichung von der,eingeschlagenen Verbindungsrichtung im Verlauf des Verbindungsvorganges gefühlsmäßig nachgehen können. Dies wird dadurch erreicht, daß die Aufhängung der Aufspannvorrichtung am Kreuzwagen bzw. Kreuzschlitten erfindungsgemäß mittels zxveier oder mehrerer gewichtsausgeglichener H:ebevorrichtungenerfolgt. Durch diese Vorrichtung wird der Vorteil der vollkommen freien Raumbeweglichkeit bei ganzem oder nahezu völligem Gewichtsausgleich ,geboten. Die Vorrichtung ermöglicht es dem Bedienungsmann, nach Erfordern von dem eingeschlagenen Leitweg seitlich abzuweichen. Die Vorrichtung ist im Gegensatz zu .den bekannten Vorrichtungen, welche immer nur für .eine Serie gleich gestalteter Werkstücke eingerichtet sind, ohne weiteres für ,alle Werkstücke unterschiedlicher Gestaltung verwendbar.
  • Die ,an dem Kreuzwagen oder Kreuzschlitten aufgehängten Hebevorrichtungen sind erfindungsgemäß zweckmäßig allein oder gemeinsam verstellbar :angeordnet, so daß während der Durchführung der Verbindungsvorgänge Krümmungen der Bauteile gefolgt werden kann, welche in der Bearbeitungsrichtung liegen.
  • In einer Einzelausgestaltung der Erfindung ist der Vorschlag wertvoll, die Hebevorrichtungen gelenkig an die Aufspannvorrichtung anzuschließen, und zwar vorteilhaft derart, daß die Bauteile um eine durch die Anschlußstellen dieser Hebevorrichtungen gelegte Achse drehbar gelagert sind, welche mit der @esamtschwerachse .der zu verbindenden Bauteile und der Aufspannvorrichtung zusammenfällt. Dadurch ist es möglich, die zu verbindenden Bauteile leicht um die Gesamtschwerachse zu drehen.
  • Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, die Aufspannvorrichtung an einem mit der Arbeitsmaschine in Verbindung gebrachten oder gesondert festgelegten Austegerarm in Art eines Halb- oder Vollportals auszubilden.
  • Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schaubildlich dargestellt, bei dem die Außenhaut i eines Flugzeugrumpfes mit den in Rumpflängsrichtung verlaufenden Versteifungsprofilen 2 und den Querspanten 3 mittels Punktschweißung verbunden werden soll.
  • Zu diesem Zweck werden die Rumpfhaut i und die mit ihr zu verbindenden Versteifungsprofile 2 und 3 von :einem Traggerüst q. in der Weise allseits beweglich gehalten, daß es möglich ist, die zu verbindenden Bauteile mit allen Stellen, an denen eine Schweißung erfolgen soll, an die Spitzen der Elektroden 5 und 6 der ortsfesten Punktschweißmaschine heranzuführen.
  • Das Traggerüst q. ist nach Art eines Vollportals mit zwei Stützsäulen und einem Querbalken ausgestaltet; an der Unterseite des Querbalkens sind Laufschienen 7 befestigt, an denen ein in Art einer Laufkatze ausgebildetes Tragglied 8 in Richtung der Hauptlängserstreckung der zu schweißenden Bauteile verfahrbar angebracht ist. Das Tragglied 8 besitzt an seinen Enden quer verlaufende Gleitschienen g, auf denen Gleitkörper i o quer zur Bewegungsrichtung des Traggliedes 8 verschiebbar geführt sind. An den Gleitkörpern i o sind Umlenkrollen i i für die die Halteglieder der zu verbindenden Bauteile darstellenden Seile 12 angeordnet. Die einen Enden der Seile 12 sind mit :einem starren Rahmen 13 verbunden, an dem die zu schweißenden Bauteile, z. B. die Rumpfhaut, festgelegt sind, während das andere Ende der Seile 12 :ein Gewicht 14. trägt, welches etwa dem Gewicht des Rahmens 13 und der von ihm zu tragenden Bauteile i, 2 und 3 gleich ist. Es ist somit für die -Verschiebung des Rahmens 13 und der Bauteile 1, 2 und 3 in senkrechter Richtung nur beringe Kraft aufzuwenden..
  • Die Lage der Punkte, in denen die einen Enden der Seile 12 am Rahmen 13 angreifen, ist so gewählt, daß diese Punkte mit der in der Rumpfkörperlängsrichtung verlaufenden Gesamtschwerachse x-x der zu verbindenden Bauteile und des Rahmens 13 zusammenfallen. Der Anschluß der Seile 12 am Rahmen 13 ist nach Art eines Drehgelenks ausgebildet, indem an das Seilende eine öse 1,5 angeschlossen ist, in deren Bohrung -ein ,am Rahmen 13 festliegender Drehzapfen 16 @eingreift, dessen Drehachse mit der G@esamtschwerachse x-x zusammenfällt.
  • Es kann nun der Rahmen 13 mitsamt den Bauteilen 1, 2 und 3 durch Verfahren des Traggliedes S auf den Laufschienen 7 .des Stützgerüstes 4 in :der Längsrichtung, durch Verschieben der Gleitkörper io längs der Schienen 9 in der Querrichtung und mittels der Seile 12 in der Höhenrichtung beliebig verstellt werden; ,außerdem können. diese Teile noch um die Gesamtschwerachsex-x gedreht werden. Damit ist eine weitgehende und in den meisten Fällen .ausreichende Ver-r stellmöglichkeit der Bauteile 1, 2, 3 gegenüber den festliegenden Elektroden 5 und 6 ,gegeben, insbesondere weil hiermit auch Schwenkungen um eine senkrechte Achse (durch ungleiches Verstellen der Gleitkörper io) und um eine waagerechte Querachse (durch urgleiche Höhenverstellung beider Enden des Rahmens 13 mittels der Seile 12) wenigstens in ,gewissem Grade möglich sind. Im Bedarfsfalle könnte man weitergehende Verschwenkungen um eine Hochachse oder um eine Qüerachsie dadurch ermöglichen, daß man irgendeines der Tragglieder, z. B. die' Laufkatze 8, zweiteilig macht und die beiden Teile um eine in der betreffenden Richtung laufende Achse gegeneinander drehbar anordnet. Um Beine Behinderung der Schwenkung der Teile 13 und 1, 2, 3 um die Achse x-x durch die Stützelektrolde 5 zu vermeiden, ist diese gegenüber der Achse y, in der die Schließ- und öffnungsbewegung der Elektroden erfolgt, erbgekröpft. Sollen also beispielsweise die Rumpfhaut i und die mit ilu zu verbindenden Versteifungsprofile so um die Achse x-x gedreht werden, ,däß das seitliche Versteifungsprofile' zusammen mit dem ihm anliegenden Teil. der Rumpfhaut i an die Spitzen der Elektroden 5 und 6 herangebracht wird, so tritt der gegen- -überliiegende Teil der Rumpfhaut i und die daran festgelegten Versteifungsprofile in den durch die Abkröpfung der Elektrode 5 frei gewordenen Raum ein.
  • Die erbgekröpfte Elektrode 5 ist außerdem noch um :die Achse y drehbar angeordnet, so daß es möglich ist, die Abkröpfung der Elektrode 5 jeweils an eine solche Stelle zu verschwenken, an der sie eine Verstellung der zu verbindenden Bauteile nicht hindert.
  • Zur Führung der zu verbindenden Bauteile gegenüber den Elektroden 5 und 6 sind an der Stützelektrode Leitrollen 17 angeordnet, welche eine der Form der Versteifungsprofile 2 oder 3 entsprechende Rille besitzen, in die die Versteifungsprofile, im dargestellten Ausführungsbeispiel einer der Längssp,anten 2, eingreifen können, um auf diese Weise dem Werkstück eine gewisse Führung unmittelbar gegenüber den Elektroden zu geben und dadurch die Genauigkeit der Lage der Schweißstellen noch weiter zu verbessern. Um stets einen sicheren Eingriff des Versteifungsprofils in die Leitrollen zu gewährleisten, sind die Gewichte 14 so bemessen, daß sie das Gewicht der zu verbindenden Bauteile und des Rahmens 13 nicht ganz ,ausgleichen, so daß die letzteren unter der Einwirkung des verbleibenden Übergewichtes auf den LeitroJlen 17 der Stützelektrode 5 aufruhen.
  • Die Leitrollen 17 sind m einem besonderen Rollenträger 18 gelagert, der mit der Stützelektrode 5 gelenkig verbunden ist, derart, daß die Achse dieses 'Gelenkes mit der Drehachse y der Stützelektrode 5 zusammenfällt. Dadurch ist es möglich, die Stützelektrode 5 um ihre Drehachse y zu verschwenken, ohne vorher die Rumpfhaut und die mit ihr zu verschweißenden Versteifungsprofile von den Leitrollen 17 ,abheben zu müssen.
  • Für den Fall, daß ,anstatt der in Rumpflängsrichtung sich erstreckenden Län,gsspanten 2 nun die Querspanten 3 mit der Rumpfhaut i verschweißt werden sollen, werden die Leitrollen 17 entsprechend in die Richtung der Querspanten 3 .eingestellt und daraufhin die letzteren mit den Rillen der Leitrollen. 17 in Eingriff gebracht. Zweckmäßig sind sodann noch Vorkehrungen getroffen, um die Leitrollen 17 für sich, d. h. ohne Verstellung ,des Werkstückes. 1, 2, 3 oder der Elektrode 5, von den Längs- oder Quersparten abheben zu können. Dadurch ist es möglich, die Leitrollen 17 über Kreuzungsstellendieser Spanten ohne Schwierigkeit und ohne Störung der normalen Fortschaltung des Werkstückes von Schweißstelle zu Schweißstelle hinwegzuführen.
  • Wie am Ausführungsbeispiel erkenntlich, können alle Stellen der Bauteile, an denen eine Schweißung erfolgen soll, ohne ,großen Arbeitsaufwand ran die Spitzen der Elektroden 5. und 6 herangeführt werden. Es biesteht ferner ohne weiteres .die Möglichkeit, die Verstellung des Werkstückes zum Teil oder ganz. durch motorische Kraft zu bewirken, etwa indem die Laufrollen des Traggliedes 8, ferner die Gleitstücke i o, diese beispielsweise über Schraub.spindeln, sowie die Umlenkrolllen i i -durch Motoren angetrieben werden.
  • Das festliegende Stützglied 4 könnte an Stelle der in der Zeichnung dargestellten Ausgestaltung nach Art eines Vollportals (mit zwei Säulen und einem darübergelegten Querbalken) auch eine ,andere Ausbildung, z. B. als Halbportal (mit nur einer biegungsfesten Säule und einem oberen Querbalken) aufweisen. Es könnte auch durch die Schienen 7 und an deren Enden angreifende reimfache Stützen gebildet sein. Ferner könnten die Schienen 7 auch am Boden festliegen und die bewegbaren Zwischenglieder darüber angeordnet sein.
  • Die Ausbildung der Schweißmaschine selbst kann beliebig gewählt sein; beim Ausführungsbeispiel ist eine Schweißmaschine der Gattung vorgesehen, bei der jede Elektrode als Doppelelektrode mit zwei Spitzen ausgebildet und jeder dieser Doppelelektroden ein Transformator zugeordnet ist. Die beiden Spitzen der Stützelektrode 5 sind ,außerdem gegenüber der letzteren drehbar, und zwar um die mit der Schwenkachse y dieser Elektrode übereinstimmende Achse. Es ist hierdurch die Möglichkeit gegeben, die Abkröpfung der Stützelektrode 5 so einzustellen, daß leine Behinderung der Verstellung der zu schweißenden Bauteile nicht erfolgt.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE i. Vorrichtung zur hängenden Rufspannung schalenförmig gekrümmter Bauteile zur Führung an Widerstandsschweißmaschinen unter Verwendung von Kreuzwagen- bzw. Kreuzschlittenführung, .dadurch gekennzeichnet, daß- die Aufhängung der Aufspannvorrichtung (13) am Kreuzwagen bzw. Kreuzschlitten mittels zweier oder mehrerer gewichtsausgeglichener Hebevorrichtungen (12) erfolgt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebevorrichtungen als Seilzüge (I I, 17,) ausgebildet sind, die einzeln oder gemeinsam bedienbar sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen der Hebevorrichtungen an der Aufspannvorrichtung mit der gemeinschaftlichen Gesamtschwerachse (x-x) von letzterer und den Bauteilen (i, 2, 3) zusammenfallen.
DEJ58632D 1937-07-24 1937-07-24 Vorrichtung zur haengenden Aufspannung schalenfoermig gekruemmter Bauteile zur Fuehrung an Widerstandsschweissmaschinen Expired DE723803C (de)

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