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Automatische Vorschubeinrichtung für Punktschweißmaschinen Beim Punktschweißen
von Blechteilen, die in einer bestimmten Lage zueinander und an bestimmten Stellen
geschweißt werden sollen, bedient man sich passender Einlagelehren, die die Blechteile
in der richtigen Lage festhalten und an den Stellen, wo gepunktet werden soll, entsprechende
Aussparungen für den Durchtritt der Punktschweiß-Elektroden aufweisen. Diese Lehren
werden zweckmäßig aus Isoliermaterial hergestellt, um einen Nebenscbluß selbst zu
vermeiden. Auch ist die Herstellung der Lehre aus Isoliermaterial aus dem Grunde
vorteilhaft, weil sie dann durch -das sich zwischen Elektrode und Werkstück bildende
Magnetfeld einschließlich des Streufeldes nicht erwärmt werden kann.
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Wird die Schweißarbeit von einem einzigen Arbeiter ausgeführt, so
erfordert das Einlegen der Blechteile in die Lehre eine verhältnismäßig lange Zeit,
zu der noch die Zeit für das Herausnehmen des fertiggeschweißten Teiles hinzukommt.
Während dieser ganzen Zeit ist die Punktschweißmaschine außer Betrieb, wodurch der
Ausnutzungsgrad der Maschine wesentlich herabgemindert wird. Eine bessere Ausnutzung
der Maschine läßt sich aber dadurch erzielen, daß die Maschine von mehreren Arbeitern
bedient wird, beispielsweise von
zwei Personen, von- denen die eine
Person die zu verschweißenden Bleche nur einlegt und-nach der Schweißung die Fertigteile
auswirft, während die andere Person nur schweißt. Durch diese Maßnahme entstehen
jedoch erhöhte Lohnkosten, die sich nachteilig für die Rentabilität=der Maschine
auswirken.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, den vorstehend geschilderten
Übelstand abzustellen und eine automatische, Punktschweißeinrichtung zu schaffen,
bei der die Schweißmaschine gut ausgenutzt ist, ohne daß erhöhte Lohnkosten entstehen.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daB eine das Werkstück haltende Einlegelehre
mit einem Kreuzschlitten verbunden ist; der in den Schweißpausen automatisch so
verstellt wird, daß die gewünschten Schweißpunkte nacheinander an der richtigen
Stelle auftreten. Das zusätzlich zu einer Punktschweißmaschine angeordnete automatische
Bewegungsgerät des Kreuzschlittens ist in der Lage, das gewünschte Punktbild-automatisch
herzustellen, wobei das Vorschubgerät arbeitet, wenn die Elektroden der Punktschweißmaschine
in ihrer geöffneten Stellung stehen und umgekehrt die Punktschweißmaschine arbeitet,
wenn das Vorschubgerät zum Stillstand gekommen ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Anordnung eines automatischen Vorschubgerätes dargestellt: Fig. i zeigt die Seitenansicht
und Fig. 2 die Draufsicht einer Punktschweißmaschine mit automatischer Vorschubeinrichtung;
Fig. 3 zeigt die Anordnung einer Einlegelehre in vergrößertem Maßstab im Querschnitt.
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Einander entsprechende Teile sind in den verschiedenen Figuren m_
it denselben Bezugszeichen versehen.
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In Fig. i ist mit i die Einlegelehre, die an einem Schlitten 2 befestigt
ist, bezeichnet. Dieser Schlitten 2 stützt sich mittels einer Übertragungsrolle
3 auf eine Kurvenscheibe 4. Das Bett des Schlittens 2 ist mit 5 bezeichnet und ist
seinerseits als Schlitten ausgebildet, der sich auf der Führung 6 bewegen kann,
wie in Fig. 2 ersichtlich ist. Die beiden Schlittenführungen 5 und 6 stehen unter
einem Winkel. von go°, d. h., sie sind als sogenannter Kreuzschlitten ausgeführt.
Der Schlitten 6 stützt sich mittels der Übertragungsrolle 7 auf die Kurvenscheibe
B. Die Schlitten 2 und 5 sind mit nicht dargestellten Federn oder äquivalenten Organen
stets fest gegen die zugehörigen Kurvenscheiben 4 und 8 gepreßt. Der Kreuzschlitten
wird mechanisch angetrieben, und zwar entsprechend dem Ausführungsbeispiel treibt
ein Motor g über Schnecke io und Schneckenrad i i eine Eintourenkupplung 12 an,
die mittels eines Elektro-Magneten 13 mit Führungsstift ig durch Eindrücken des
Tastknopfes 2o betätigt werden kann. Die Eintourenkupplung 12, bestehend aus Zahnkranz
21, Kurvenbahn 22 und Feder 23, treibt über das im Beispiel gezeichnete Kegelräderpaar
14 die Kurvenscheibe 8 an und über das Zabnräderpaar 15 die Keilwelle 16, das Zahn
räderpaar 17 und das Kegelräderpaar ` 18 die Kurvenscheibe 4. Das Übersetzungsverhältnis
der Kegel- und Zahnräder 14 und 15 ist so gewählt, daß eine Umdrehung der Eintourenkupplung
12 nur einem kleinen Winkelausschlag der Kurvenscheiben 4 und 8 entspricht, beispielsweise
15 oder 2o°.
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Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende: Die Maschine steht
im Ruhezustand so, daß sich die Einlegelehre außerhalb des Elektrodenbereiches befindet,
um ein müheloses Auswechseln der Lehre zu ermöglichen. Nach Eindrücken des Tastschalters
2o erhält der Elektromagnet 13 kurzzeitig seine Speisespannung und zieht den Führungsstift
ig aus der Führungsrinne 22 der Kurvenbahn der Eintourenkupplung 12 heraus. Infolge
der Federkraft wird nun die Kupplung 12 nach oben gedrückt und rastet mit dem Zahnkranz
21 in den Zahnkranz der Schnecke io ein. Im gleichen Augenblick wird durch Loslassen
des Tastschalters 2o der Strom im Magnetkreis unterbrochen, der Führungsstift ig
fällt in seine Ruhelage zurück und greift nach Ablauf einer Umdrehung der Kupplung
12 wieder in die Führungsrinne 22 der Kurvenbahn und* rastet die Kupplung
aus. Die Form der Kurvenbahn ist so ausgebildet, daß die Elektroden an die Stelle
der Lehre zu stehen kommen, wo der erste Punkt gesetzt werden soll. Durch eine einfache
bekannte Wechselsteuerung wird nun die Elektrode oder werden die Elektroden der
Punktschweißmaschine in Bewegung gesetzt und der erste Punkt geschweißt.
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Sobald nun die Elektrode wieder in ihre Ruhelage zurückgekehrt ist,
wird ein Fortschaltkommando an den Elektromagneten 13 gegeben. Die Vorschubeinrichtung
wird durch Weiterdrehen der Kurvenscheiben 4 und 8 in die Stellung zur Schweißung
des zweiten Punktes gebracht, worauf dieser geschweißt wird. Dieser Vorgang wiederholt
sich so oft, wie Schweißpunkte hergestellt werden sollen. Nach Setzen des letzten
Punktes werden die Kurvenscheiben 4 und 8 noch um eine Teilung weitergedreht, wodurch
sie wieder in die Ausgangsstellung gelangen. Gleichzeitig wird die Steuerung automatisch
stillgesetzt.
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In der vorstehend geschilderten Weise erfolgt das Schweißen und Vorschieben
des Werkstückes mit großer Schnelligkeit und Präzision, und es wird ein viel besseres
Punktbild erzielt als bei der bisher üblichen Schweißung. Da die Maschine während
des eigentlichen Schweißvorganges keiner Bedienung bedarf, kann diese Zeit dazu
benutzt werden, um in einer zweiten Einlegelehze..das nächste Werkstück vorzubereiten.
Der Stillstand der Maschine beschränkt sich daher lediglich auf den kurzen Augenblick
des Auswechselns der einen Lehre gegen die j andere. Handelt es sich darum, eine
verhältnismäßig große Anzahl von Schweißpunkten herzustellen, wobei die Einlegezeit
erheblich kürzer ist als die eigentliche Zeit für das Sch@veißen, so-besteht die
Möglichkeit, daß ein Arbeiter zwei Maschinen be- i dienen kann, wodurch die Produktionskosten
noch weiter gesenkt werden können.
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.Häufig tritt auch der Fall auf, daß Werkstücke verschiedener Blechdicke
verschweiß twerden, wobei Schweißstrom oder Schweißzeit verändert werden müssen.
Diese Möglichkeit ist ohne ,weiteres vorhanden,
wenn mit einer der
beiden Kurvenscheiben mechanisch ein elektrischer Stufenschalter gekuppelt wird,
der durch Umschaltung entsprechender Widerstände entweder die Schweißzeit verändert
oder aber auf die gleiche Weise den Phasenanschnitt eines elektronischen Schützes
und damit die Schweißstromstärke entsprechend einstellt. Es besteht sogar die Möglichkeit,
beide bekannten Maßnahmen gleichzeitig anzuwenden.
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In Fig. 3 ist ein Beispiel einer Einlegelehre vergrößert dargestellt,
wobei die Vorschubeinrichtung als Zusatzgerät für eine normale Punktschweißmaschine
verwendet wird, bei der die untere Elektrode im Raum feststeht und nur die obere
beweglich ist. Dabei muß Vorsorge getroffen werden, daß das Werkstück während des
Vorschubes von einem Punkt zum nächsten von der unteren Elektrode etwas abgehoben
wird.
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Mit 26 ist der Rahmen der Einlegelehre bezeichnet, der die Säulen
27 trägt. Auf diese sind die Rähmchen 28 aufgesetzt, in die das Werkstück 29 mit
den aufzuschweißenden Teilen a4 und 30 eingelegt wird. Um die aufzuschweißenden
Teile 24 und 30 genau in ihrer Lage zu fixieren, können über das Grundblech
29 ein oder mehrere Hilfsrahmen geklappt werden, die in der Fig. 3 nicht dargestellt
sind. Das Rähmchen 28 ist mittels leichter Federn 25 gewichtsmäßig so ausgeglichen,
daß es sich bei Entlastung etwas von der Elektrode abhebt. Diese Bewegung ist in
der Zeichnung übertrieben dargestellt und beträgt in Wirklichkeit nur einige Zehntel
Millimeter. Statt der Federn 25 kann auch erforderlichenfalls Druckluft verwendet
werden. Die Zufuhr der Druckluft erfolgt durch die Säulen 27, die die Verbindung
zwischen dem Lehrenrahmen 26 und den Rähmchen 28 bilden.
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Beim Aufpunkten von Teilen, die in etwa der Form des Teiles 24 in
Fig. 3 entsprechen, besteht die Gefahr, daß trotz des Führungsrahmens das Teil 24
durch die Bewegung des Vorschubmechanismus keinen festen Halt hat und daher sehr
labil ist: In solchem Falle ist es zweckmäßig, Schweißlack zu verwenden, der durch
seine Klebewirkung das Umfallen öder Verschieben des Teiles 24 während des Vorschubes
verhindert.