DE8807933U1

DE8807933U1 - Formwerkzeug für die automatische Nachbearbeitung von Schweißelektroden

Info

Publication number: DE8807933U1
Application number: DE8807933U
Authority: DE
Original assignee: KUKA Schweissanlagen und Roboter GmbH
Current assignee: KUKA Systems GmbH
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1989-01-19

Description

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Formwerkzeug für die automatische Nachbearbeitung von Schweißelektroden

Me Erfindung bezieht sich auf ein Formwerkzeug für die Automatische Nachbearbeitung von mittels Handhabungsgeräten Geführten Schweißelektroden, bestehend aus einem drehbar in fcinem Gestell gelagerten und motorisch angetriebenen ftssssrhs 11 er und aus einen! zur Rotat ionsach?» fluchtenden.. *inen Bestandtei I des Gestells bildenden Zentrierring für die Führung der gegen die Messer des Messerhalters instellbaren Elektrodenkappe, wobei das Gestell in Abhängigkeit von der Anstellkraft der Schweißelektrode •usweichfähig angeordnet ist.

Durch die OE-PS 28 55 041 ist ein Formwerkzeug für die automatische Nachbearbeitung von Schweißelektroden bekannt geworden, bei dem eine Polierscheibe bzw. eine Fräseinheit Motorisch angetrieben werden. Die Schweißelektroden werden durch das Handhabungsgerät an die Polierscheibe bzw. die Fräseinheit herangebracht und dabei so bewegt, daß die Außenfläche der Elektrodenkappe eine Nachbearbeitung erfährt. Solche Nachbearbeitungen sind erfoderlich, weil die Elektroden allmählich verschleißen und verschmutzen und Schweißmateria I res te, &zgr;. B. beim Schweißen von Zink oder Alu, an der Elektrodenkontaktflache haften bleiben. Das Nachbearbeiten durch Nachformen reicht immer nur für eine begrenzte Beanspruchungsdauer aus und ist mit einem entsprechenden Verbrauch von Elektrodenmaterial verbunden.

Um diese Probleme zu reduzieren, wird mit der DE-PS 28 55 041 gelehrt, die Schweißelektrode nach einer vorgegebenen ersten Beanspruchungsdauer zu polieren und nach einer vorgegebenen zweiten Beanspruchungsdauer

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nachzuformen und zu polieren.

Inzwischen hat sich aber herausgestellt,, daß es günstiger ist, der Elektrodenkappe einer Schweißelektrode eine kegelstumpf formige Form zu geben. Indem man die Kegelmantelfläche der Elektrodenkappe nachbearbeitet, was durch rotierend angetriebene Schneidmesser geschieht, behält die Elektrodenkappe immer ihre Kegelstumpfform, wodurch eine optimale Standzeit der Elektrode ermöglicht wird.

■ei den bekannten Formwerkzeugen wird das Gestell, an dem das Schneid- oder Werkzeug sowie dessen Antriebsmotor angeordnet sind, über Gummi-Stahlkörper an einem Grundelement befestigt. Diese Gummi-Stahlkörper haben die Aufgabe, das Schneid' oder Fräswerkzeug elastisch nachgiebig zu halten, sodaß eine Zentrierung der Schweißelektrodenkappe in Bezug auf das Werkzeug und unter dem Andruck der Schweißelektrode stattfinden kann. Es hat sich aber gezeigt, daß die Gummi-Meta IIkörper nach einer gewissen Dauer der Beanspruchung nicht mehr in ihre ursprüngliche Grundstellung zurückkehren, was zu einer Fehlstellung des Schneid- oder Fräswerkzeuges sowie seiner Zentrierung führt. Die Folge davon ist wiederum ein ungenaues Nacharbeiten der Kegelmantelfläche der Elektrodenkappe.

Hit der Erfindung wird die Aufgabe gestellt, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und ein Formwerkzeug für die automatische Nachbearbeitung von mittels Handhabungsgeräten geführten Schweißelektroden zu entwickeln, das selbst nach längerem Gebrauch die Rückstellung des Schneid- bzw. Fräswerkzeuges und der Zentrierung in die ursprüngliche Grundstellung sicherstellt.

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Ausgehend von dem letztgenannten vorbekannten Formwerkzeug (offenkundige Vorbenutzung Gunweld Technique) besteht die *rfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe darin, daß das Gestell mit einer Tragplatte an einer ortsfesten Grundplatte zentriert abgestützt und in der Ebene der Abstützfläche schwimmend geführt ist.

Mit der Erfindung wird zunächst davon Abstand genommen/ a 6ummi-StahIkörper einzusetzen. Es wird vielmehr eine

flächige Abstützung zweier MfctalIplatten vorgenommen, von denen die eine zur anderen relativ beweglich ist. Wenn die Schweißelektrodenkappe nicht fluchtend sondern seitlich etwas .versetzt gegen die Zentrierung des Formwerkzeuges trifft,, wird dadurch eine entsprechende Querversetzbewegung der schwimmend geführten Tragplatte veranlaßt, an der der Hesserhalter mit den Messern gelagert ist. Dadurch kommt die Rotationsachse der Messer fluchtend zur Längssachse der Schweißelektrode, was eine einwandfreie Nachbearbeitung der KegeIstumpfflachen der Schweißelektrodenkappe ermöglicht. Sobald der Anpressdruck der Schweißelektrode aufgehoben wird, kehrt die Tragplatte zufolge ihrer Zentriermitte wieder in die Ausgangsstellung zurück.

$ In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel de^r Erfindung ist

vorgesehen, daß die Zentrierung der Tragplatte an der

f Grundplatte über federnd geführte Zentrierkugeln gebildet

&iacgr; ist, die in hohlkonische Vertiefungen eingreifen. Die

E' Grundstellung der Tragplatte ist dann gegeben bzw.

v' eingestellt, wenn die Zentrierkugeln ihre tiefste Lage in

; den Vertiefui'iger einnehmen. Wenn man nun erfindungsgemäß

. die einzelne Zentrierkugel am stirr.seitigen Ende eines an

;-■■ der Tragplatte senkrecht zur Abstützfläche geführten und

federnd abgestützten Zentrierbolzens lagert, dann nimmt

t- dieser Zentrierbolzen an der Stei gbewegung der

j Zentrierkugel teil, sobald die Tragplatte seitlich

schwimmend bewegt wird. Diese Bewegung des Zentr·«?. ns

* kann meßtechnisch überwacht werden.

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Geeignete Maßnahmen zur Gestaltung, Führung und Überwachung der ZentrierboLzen ergeben sich aus den Unteransprüchen 3 bis 6.

Die schwimmende Anordnung der Tragplatte an der Grundplatte kann erfindungsgemäß durch Verschraubungen erfolgen, die ein Bewegungsspiel der Tragplatte zulassen. Entsprechende Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen 7 bis 9.

Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnung '·.'■

schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigen: ;

Fig. 1: einen Vertikalschnitt durch ein Formwerkzeug mit f

schwimmend geführter Tragplatte, |:

Fig. 2: eine Oaraufsicht auf das Werkzeug gemäß Fig. 1 und t

Fig. 3: eine Vertikalschnitt durch das Werkzeug entlang der . Linie III-III in Fig. 2. j

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist mit (1) das _| Formwerkzeug bezeichnet, mit dessen Hilfe die \ Elektrodenkappe (4) einer Schweißelektrode (3) &igr;

nachbearbeitet werden soll. Hierbei wird davon ausgegangen, | daß die Schweißelektrode (3) in üblicher Weise über einen f Elektrodenhalter (2) von einem Handhabungsgerät bewegt '

wird. Die Erfindung geht davon aus, daß die Stirnseite der Elektrodenkappe (4) kegelstumpfförmig gebildet ist und daß zum Nachbearbeiten die KegelmanteI fläche beansprucht wird. Ob das Nachbearbeiten durch Polieren, Schleifen, Schneiden, Fräsen oder dergleichen erfolgt, bleibt dem Einzelfall überlassen. Wesentlich ist, daß die Kegelstumpf form der Elektrodenkappe (4) bei jeder Nachbearbeitung erhalten bleibt.

In einem Gestell (S) ist ein Hesserhalter (6) mit den daran befestigten Messern (7) drehbar gelagert. Die Lagerung erfolgt über einen Rotationskörper (15) und das Kugellager (17), an welchem Rotationskörper (15) sich der Hesserhalter (6) im Bereich der Schulter (16) abstützt. Die Andrückkraft der Schweißelektrode (3) beim Nachbearbeitungsvorgang wird folglich von dem Gestell (5) aufgenommen, das sich mit einer Tragplatte (10) an einer Grundplatte (11) schwimmend ausweichfähig abstützt.

Oberhalb des Messerhalters (6) befindet sich ein Zentrierring (9), der eine hohlkonische ZentrierfLache aufweist. Wenn nämlich die Schweißelektrode (3) mit ihrer Längsachse nicht fluchtend zur Rotationsachse (8) des Messerhalters (6) gegen das Messer (7) bewegt wird, trifft die Elektrodenkappe (4) auf diese Zentrierfläche (9) auf und veranlaßt eine seitliche Ausweichbewegung des Gestelles (5) und damit der Tragplatte (10) längs der Abstützfläche (12) zwischen den beiden Platten (10,11).

Die Tragplatte (10) ist an der Grundplatte (11) mit Hilfe von spielgewährenden Verschraubungen (18) befestigt. Die Schrauben durchsetzen eine Distanzhülse (19), deren Länge entsprechend dem gewünschten Spiel etwas größer als die Dicke der Tragplatte (10) ist.

Bei einem in Fig. (2) dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei solche spielgewährende Verschraubungen (18) vorgesehen, die in der gleichen Vertikalebene mit der Rotationsachse (8) des Schneidmessers (7) liegen. Die eine Verschraubung weist eine große Diirchgangsbohrung (20), die andere Verschraubung einen Langschlitz (21) auf. Auf diese Weise wird eine kontrollierbare Ausweichbewegung der Tragplatte (10) ermöglicht. Durch das Langloch (21) ist in der erwähnten Vertikalebene eine Schiebebewegung parallel zu dieser Ebene möglich, andererseits wirkt die Verschraubung mit dem Langloch (21) wie eine Art Gelenk,

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sodaß sich die Tragplatte (10) um diese Gelenkachse auf der Abstützt lache (12) verdrehen kann.

Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, ist die Tragplatte (10) gegenüber der Grundplatte (11) in besonderer Weise zentriert, und zwar durch die in Fig. 2 nur symbolisch dargestellten Zentrierungen (22). Die Achsen (24) dieser beiden Zentrierungen (22) liegen in einer gemeinsamen Ebene (23) zusammen mit der Rotationsachse (8) des Messers (7). Das Ausfuhrungsbeispiel der Fic. 3 zeigt hierzu, daß die einzelne Zentrierung (22) jeweils eine Zentrierkugel (25) aufweist, die in eine hohlkonische Vertiefung (36) der Grundplatte (11) eingreift. Die Zentrierkugel (25) ist am unteren Ende eines Zentrierbolzens (26) gelagert (27), der sich in einer Führungshülse (29) aufrecht nach oben hin erstreckt. Innerhalb der Führungshülse befindet sich eine Feder (30), die gegen einen Bund (28) des 7entrierbolzens (26) wirkt. Die Führungshülse (29) ist in der Tragplatte (10) befestigt.

Der Schaft (31) des Zentrierbolzens (26) ragt über die Führungshülse (2V) nach oben hinaus und besitzt dort eine kegelförmige Mantelfläche (32). Im rechten Winkel zur Achse des Zentrierbolzens (26) erstreckt sich das Fühlorgan (33) eines Schalters (34), dessen kalottenförmige Stirnfläche (35) mit der kegelförmigen Mantelfläche (32) des ZentrierboLzens (26) zusammenwirkt. Erfolgt nämlich eine seitliche schwimmende Bewegung der Tragplatte (10), dann wird die Zentrierkugel (25) quer zur hohlkonischen Vertiefung (36) mitgenommen, was zur Folge hat, daß die Zentrierkugel (25) aufsteigt und den Zentrierbolzen (26) nach oben drückt. Damit trifft die kegelförmige Mantelfläche (32) gegen das Fühlorgan (33) des Schalters (34) und signalisiert, ob und in welchem Umfang die Tragplatte (10) seitlich versetzt wird. Man kann diesen Schalter für verschiedene Zwecke ausgestalten, beispielsweise zur Durchführung einer Stellungskentrolle,

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aLs Warnscha lter, oder AusschaLter und dgL.

Stückliste

1	Formwe rkzeug
2	E Lektrodenha Lter
3	Schwei ßelektrode
4	E Lektrodenkappe
5	GesteLL
A	MesserhaLter
7	Messer
8	Rotat i onsachse
9	L· en t &igr; icii &igr; riy
10	Tragp Latte
11	GrundpLatte
12	Abstützt Lache
13	Motor
14	Zwischenkörper
15	Rotati onskörper
16	SchuL ter
17	KugeL L ager
18	spieLgewährende Verschraubung
19	Di stanzhü Lse
20	Durchgangsbohrung
21	Lang Loch
22	Zentrierung der TragpLatte
23	gemeinsame Ebene
24	Achse der Zentrierung
25	Zent r i erkuge L
26	Zent r i erbo L zen
27	Lagerung
28	Bund
29	FührungshüLse
30	Feder
31	Schaft
32	kegeLförmige ManteLf Lache
33	Füh Lorgan
34	SchaLter

12

.12 kartenförmige St i'rnV iVche

36 hohlkonische Vertiefung

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Claims

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Schutzansprüche

1.) Formwerkzeug (1) für die automatische Nachbearbeitung von mittels Handhabungsgeräten geführten Schweißelekroden (3), bestehend aus einem drehbar in einem Gestell (5) gelagerten und motorisch angetriebenen Messerhalter (6) und aus einem zur Rotationsachse (8) fluchtenden, einen Bestandteil des Gestells (5) bildenden Zentrierring (9) für die Führung der gegen die Messer (7) dts Messerhalters (6) anstellbaren Elektrodenkappe (4), wobei das Gestell (5) in Abhängigkeit von der Anstellkraft der Schweißelektrode (3) ausweichfähig angeordnet ist, dadurch gekenn z. ei chnet, daß das Gestell (5) mit einer Tragplatte (10) an einer ortsfesten Grundplatte (11) zentriert (22) abgestützt und in der Ebene der Abstützfläche (12) schwimmend geführt ist.

2.) Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn eichnet, daß die Zentrierung (22) der Tragplatte (10) an der Grundplatte (11) über federnd geführte Zentrierkugeln (25) gebildet ist, die in hohlkonische Vertiefungen (36) eingreifen.

3.) Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2 dadurch ge ennzei chnet, daß die einzelne Zentrierkugel (25) am stirnseitigen Ende eines an der Tragplatte &iacgr;10) senkrecht zur Abstützfläche (12) geführten und federnd (30) abgestützten Zentrierbolzens (26) gelagert ist.

4.) Formwerkzeug nach Anspruch 3 dadurch gekenn eichnet, daß der Zentrierbolzen (26) in einer mit der Tragplatte (1Ö) verbundenen, in

Richtung zur Grundplatte (11) offenen Führungshülse (29) verschiebbar ist.

5.) Formwerkzeug nach Anspruch 3 oder 4 dadurch

ge ennzeic h &eegr; e t, daß der Zentrierbolzen (26) mit dem Fühlorgan (33) eines die Stellung des Zentrierbolzens (26) kontrollierenden Schalters (34) in Wirkverbindung steht.

.6.) Formwerkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch &idiagr; g-eennze ichnet, daß der Zentrierbnlzen (26).

J einen über die Fihrungshülse (29) hinausragenden

\ kegelörmig sich verjüngenden Schaft v31,32) aufweist,

j an dessen Mantelfäche (32) die kalottenförmig

ausgebildete Stirnfläche (35) des sich rechtwinkelig

zur Achse (24) des Zentrierbolzens (26) erstreckenden

Fühlorgans (33) tangiert.

7.) Formwerkzeug nach einer der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzei chnet, daß die Tragplatte (10) mit der Grundplatte (11) über Bewegungsspiel gewährende Verschraubungen (18) verbunden ist.

B.) Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß der Messerhalter (6) stirnseitig an der Schulter (16) eines drehbar im Gestell (5) gelagerten Rotat ionskörp-ers (15) abgestützt ist.

9.) Formwerkzeug nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichne ., daß die Achsen (24) von zwei Zentrierungen (22) und die Rotationsachse

(8) des MesserhaLters (6) in einer gemeinsamen Ebene (23) liegen und daß die Schrauben der spi e !.gewährenden Verschraubungen (18) diesseits dieser Ebene D'jrchgangsbohrungen (20) und jenseits dieser Ebene Langlöcher (21) der Tragplatte (10) durchgreifen.