NL8201157A - Elektrische laseenheid. - Google Patents

Description

< P & C ‘ s

W 4121-2Ned/dB/WVR

Elektrische laseenheid.

De uitvinding heeft betrekking op een elektrische weerstands-laseenheid.

Er zijn weerstandslasinrichtingen bekend met een gestel dat een gelamineerd magnetisch circuit van een transformator draagt, be-5 staande uit twee primaire gewikkelde spoelen en een secundair circuit, dat is verbonden met de elektroden van de inrichting.

In het algemeen is elke elektrode verbonden met het secundaire circuit door buigzame gevlochten strippen. Deze strippen zijn aan sterke vermoeiingsbelasting onderhevig daar zij zijn vervaardigd van koper 10 en onderworpen aan sterke elektrodynamische reacties.

Aanvrager heeft in zijn Franse octrooischrift 6916670 (* Ned. octrooi 145.161) reeds een elektrische laseenheid voorgesteld bestaande uit een paar laselektroden die elektrisch zijn verbonden met een secundaire wikkeling van een transformator, waarvan de primaire 15 wikkeling bestemd is te worden verbonden met een wisselstroombron en de secundaire wikkeling wordt gevormd door twee evenwijdige stangen die elektrisch met elkaar zijn verbonden aan ëën einde, terwijl de andere einden zijn verbonden met de elektroden, zodanig dat zij met het te lassen werkstuk het secundaire circuit van de transformator vormen, waar-20 bij deze stangen beweegbaar zijn ten opzichte van de primaire wikkeling.

Door deze constructie heeft de laseenheid een groot aantal voordelen: het secundaire circuit is rechtstreeks in contact met het te lassen werkstuk; 25 het secundaire circuit is teruggebracht tot zijn eenvoudigste vorm omdat het slechts de delen van de stangen omvat die zich bevinden buiten het magnetische circuit van de trafo en natuurlijk het betreffende deel van het te lassen werkstuk.

Het uitwendige secundaire circuit heeft een in de tijd constante 30 impedantie.

Zowel de afmetingen als het vermogen van de trafo kunnen worden verkleind.

Er vindt een besparing aan elektrische stroom plaats.

De kostprijs van elke las wordt erdoor verkleind.

35 In de moderne techniek tracht men inrichtingen en apparaten * zoveel mogelijk te automatiseren en het gewicht en de afmetingen van laseenheden te verkleinen. Door zijn ontwerp kunnen nu van de laseenheid volgens Frans octrooischrift 6916670 de afmetingen en het gewicht moeilijk 8201157 ΪΛ * - 2 - verkleind worden.

Verder wordt bij deze bekende laseenheid bet secundaire circuit gevormd door twee evenwijdige stangen die afzonderlijk worden geleid en met elkaar zijn verbonden in de trafo door een buigzame shunt, 5 waardoor voor het onderhoud de trafo moet worden gedemonteerd en in de trafo twee geleidingsorganen voor elke stang moeten worden aangebracht.

Een der doeleinden van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een nieuwe laseenheid, die nog eenvoudiger is dan die volgens het genoemde Franse octrooischrift en compacter, lichter kan zijn, 10 terwijl het onderhoud tot een minimum is teruggebracht.

De laseenheid volgens de uitvinding is van het type met een trafo waarvan de primaire wikkeling bestemd is te worden verbonden met een geschikte wisselstroombron en waarvan de secundaire wikkeling bestaat uit een enkele winding, die beweegbaar is in de trafo, waarbij 15 een zuiger-cilindereenheid is aangebracht voor het bewegen van deze winding, waarvan het huis beweegbaar is ten opzichte van de zuiger en omgekeerd en het huis een elektrode draagt, terwijl de zuigerstang de andere elektrode draagt, zodanig dat zogenaamde rechtstreekse lassen kunnen worden aangebracht dat wil zeggen waarbij de te lassen werkstuk-•20 ken worden geklemd tussen de elektroden en elke elektrode elektrisch is verbonden met de secundaire wikkeling. De uitvinding is hierin gelegen dat de secundaire wikkeling bestaat uit een U-vormige staaf met twee benen waarvan een einde van een been is verbonden door een soepele shunt met de elektrode, gedragen door de zuigerstang, terwijl het einde van 25 het andere been vast is verbonden met het huis van de zuiger-cilindereenheid.

Dankzij, deze constructie kan men elke geleiding voor het secundaire circuit binnen de trafo laten vervallen daar de zuiger-cilindereenheid zelf wordt geleid in een frame van de eenheid. Hierdoor 30 is er geen wrijving en is de slijtage belangrijk kleiner. Bovendien is het onderhoud gemakkelijk daar de beweegbare onderdelen zich buiten de trafo bevinden.

Volgens een bijzonder kenmerk bestaat de secundaire wikkeling uit een staaf met een platte rechthoekige doorsnede. Hierdoor kan men 35 een eenvoudige staaf van elektrolytisch koper met rechthoekige doorsnede gebruiken, waarmee een betere elektrische koppeling mogelijk is met de secundaire winding die is gelegen tussen de beide primaire spoelen.

Volgens een ander kenmerk is de trafo van het type met twee primaire wikkelingen en een gelamineerd magnetisch circuit, waarbij 820 1 157

« V

- 3 - het geheel zich bevindt tussen twee eindflenzen en bevindt zich hierbij tussen de beide flenzen een buisvormig huis waarbinnen het magnetische circuit en de primaire wikkelingen zijn opgesloten, terwijl een bindmiddel wordt gegoten in het geheel voor het verzekeren van de verbinding 5 tussen de elementen en de elektrische isolatie. Hierdoor kan men het gewicht vande laseenheid belangrijk verminderen.

Bij voorkeur heeft de trafo buisvormige elementen, welke in de trafo zijn verzonken en inzetstukken vertegenwoordigen voor het vormen van een vrije ruimte voor de plaatsing van het secundaire 10 circuit.

De uitvinding beoogt ook een werkwijze voor de vervaardiging van een trafo voor de laseenheid volgens de uitvinding, welke werkwijze bestaat in het plaatsen van primaire wikkelingen in een buisvormig huis, een gelamineerd magnetisch circuit tussen de wikkelingen, het 15 aanbrengen van twee platte staven aan buisvormige isolerende elementen, die worden aangebracht aan elk einde van het buisvormige huis, waarbij het samenstel met een flens wordt geplaatst in een montagemal, het gieten van een bindmiddel, zoals epoxyhars, in het buisvormige huis en na het drogen en verharden daarvan het uitnemen van het samenstel 20 uit de montagemal en het uittrekken van de platte staven voor het vormen van kanalen welke bestemd zijn voor het opnemen van de secundaire winding, waarbij ten minste ëën der flenzen een opening heeft voor het kunnen uitnemen van de platte staven en het aanbrengen van de secundaire wikkeling.

25 Een ander kenmerk van de uitvinding betreft de montage van de zuiger-cilindereenheid aan de trafo, teneinde deze montage eenvoudig, doelmatig en met weinig handelingen te doen plaatsvinden. Volgens dit kenmerk heeft de eenheid twee geleidingsstangen welke evenwijdig aan elkaar en aan de benen van de secundaire winding verlopen, welke 30 stangen vast zijn verbonden met een huis voor de trafo, terwijl het huis van de zuiger-cilindereenheid verschuifbaar langs de stangen is gemonteerd en de zuigerstang een aanslag heeft welke bestemd is de beweging van de met deze zuigerstang verbonden elektrode van het werkstuk af te begrenzen, waardoor de verschuivingsbeweging wordt 35 verkregen van het huis opdat de daarmee verbonden elektrode van het werkstuk wegbeweegt.

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de laseenheid volgens de uitvinding is weergegeven.

8201157 - 4 -

Fig. 1 is een aanzicht in perspectief van de delen van de trafo tijdens de fabricage.

Fig. 2 is een doorsnede volgens II-II van fig.3,

Fig. 3 is een doorsnede volgens III-III van fig.2.

5 Fig. 4 is een aanzicht in perspectief van de trafo, waarbij bepaalde delen zijn weggelaten.

Fig. 5 is een aanzicht in perspectief van het secundaire circuit, verbonden met de elektroden.

Fig. 6 is een aanzicht in perspectief van de gehele eenheid.

10 Fig. 7, 8 en 9 tonen schematisch de werking van de laseenheid.

In fig.1, 2 en 3 is een uitvoeringsvorm weergegeven van de trafo 1 van de eenheid, welke een gelamineerd magnetisch circuit 2 bevat, bestaande uit een pakket U-vormige platen die bijeen worden gehouden door een buisvormig huis 3, twee primaire wikkelingsspoelen 4, 15 bestemd om te worden gevoed door een wisselstroombron, en een secundair circuit bestaande uit een enkele U-vormige winding 5.

De trafo wordt op de volgende wijze vervaardigd: tussen twee flenzen 6, 7 wordt het buisvormige huis 3 vastgeklemd, waarin men tevoren twee platte buisvormige elementen 9, 10 heeft geplaatst, in elk waarvan 2Q..een bijbehorende platte staaf 11 is gestoken, die eindigen in stangge-deelten met uitwendige schroefdraad 12 resp. 13.

De elementen 9, 10 bestaan bij voorkeur uit glasvezelmateriaal en zijn bestemd doorgangskanalen voor het secundaire circuit te vormen.

Eveneens in het huis 3 zijn het gelamineerde magnetische 25 circuit 2 en de primaire wikkelingen 4 aangebracht. De schroefdraad-stangen 12 steken door gaten 15 in een plaat 16 van een montagemal 17.

Op deze schroefdraadstangen 12 worden moeren 20 geschroefd voor de bevestiging van deze stangen aan de plaat 16.

De montagemal 17 heeft een basis 19 waarop men een zijplaat 18 30 opricht, die aan de flens 7 wordt bevestigd met schroeven 21, geschroefd in bijbehorende schroefdraadgaten in de flens 7. De plaat 16 wordt eveneens bevestigd aan de zijplaat 18 door schroeven 22, die steken door gaten in de plaat 18 en zijn geschroefd in schroefdraadgaten in de plaat 16.

35 De basis 19 heeft een schouder 26 die komt te liggen ter plaatse van een opening 27 in de flens 6, waarbij in deze schouder gaten 29 zijn aangebracht, waardoorheen de stangen 13 steken, waarop moeren 30 worden aangebracht. De flens 6 is aan de zijde van zijn naar de windingen 4 gekeerde vlak voorzien van gaten 31, welke schuin zijn aange- 82 0 1 1 57 i * - 5 - bracht en verankeringen zullen vormen, zoals hieronder nader wordt besproken.

De flens 6 heeft op zijn naar de primaire wikkelingen 4 gekeerde vlak een gat 35 voor het opnemen van een bus 36 van een 5 koelhuis 39 en aan de andere zijde een blind gat 37 voor het opnemen van een nippel 38 voor een koelhuis 40. De nippel 38 heeft een gat met schroefdraad, waarin een schroef 41 wordt geschroefd, die steekt door de plaat 18 door een bijbehorend gat.

De koelhuis 39 heeft aan zijn einde tegenover de bus 36 10 een bus 42 welke wordt opgenomen in een gat 43 in de flens 7, terwijl de buis 40 een nippel 45 heeft, voorzien van een schroefdraadgat 46 aan de zijkant, waarin een schroef 21 wordt geschroefd.

De flens 7 is voorzien van een grote opening 47 waardoorheen de benen kunnen worden gestoken van het secundaire circuit en heeft 15 blinde gaten 48, welke schuin zijn aangebracht voor het verkrijgen van een verankering.

Wanneer alle elementen van de trafo 1 zijn gemonteerd en opgenomen in het buisvormige huis 3 wordt het geheel in de montagemal 17 vastgezet en wordt door een opening 49 in de plaat 16 een epoxyhars 20 ingebracht die alle vrije ruimten opvult welke worden begrensd door de flenzen 6, 7, het buisvormige huis 3 en de platen 16, 19, welke hars de verankering van de flenzen veroorzaakt doordat zij de gaten 31 en 48 binnendringt.

Na verharding van de hars heeft men een transformator waarin 25 alle elementen'met elkaar zijn verbonden en elektrisch zijn geïsoleerd en die een uiterst stijf geheel uit een stuk vormt.

Wanneer de hars is verhard scheidt men de trafo van de mal 17 door het losschroeven van de schroeven 21, 22 en 41 en daarna de moeren 20 en 29. Men kan dan de platte staven 11 uitnemen, waarna 30 er in de trafo 1 twee platte evenwijdige kanalen aanwezig zijn, welke bestemd zijn voor het opnemen van het secundaire circuit 5. Dit secundaire circuit bestaat uit een staaf koper met een platte doorsnede en U-vorm, waardoor men twee evenwijdige benen 49, 50 heeft, verbonden door een lijf 51.

35 Dit secundiare circuit is buisvormig en in de vrije einden van de benen zijn gaten 52, 53 aangebracht voor het opnemen van beugels 54, 55, waarvan de beugel 54 een nippel 56 heeft voor de verbinding met een koelwatercircuit, terwijl de beugel 55 een overeenkomstige nippel 57 heeft. De beugel 54 is door een staaf 68 verbonden 820 1 1 57 * - 6 - met een been 61 dat een elektrode 62 draagt. Op het op geschikte wijze geïsoleerde beèn 61 is een arm 63 bevestigd, welke vast is verbonden met het huis 64 van een pneumatische cilinder. De beugel 55 is door een gevlochten strip 67 verbonden met een elektrode 66, ge-5 dragen door de stang 65 van de zuiger 69 van de zuiger-cilindereenheid 64.

Aan de flens 7 is een steun 71 bevestigd voor twee geleidings-staven 70. Deze staven 70 zijn bestemd voor het opnemen van schuif-blokken 72, 73, welke vast zijn verbonden aan het huis 64 van de een-10 heid. Een trekveer 75 is aangebracht tussen het boveneinde van de trafo 6 en de schuifblokken 72 voor het bevorderen van de verplaatsing van het huis 64 naar omhoog.

Op de zuigerstang 65 is een aanslag 76 bevestigd, bestemd om aan te komen tegen het ondereinde van de staven 70 voor het begren-15 zen van de schuifbeweging naar omhoog van de zuiger van de zuiger-cilindereenheid 64.

Het beén 61 aan de flens 54 draagt twee nippels 80, 81 die bestemd zijn te worden verbonden met het koelcircuit, waarbij dit been 61 inwendig kanalen heeft die zijn verbonden met de nippels en verlopen 20 tot nabij de elektrode 62.

De elektrode 66 is verbonden aan de stang 65 van de zuiger-cilindereenheid door een elektrodedrager 83, die eveneens twee nippels 84 heeft, waarvan er slechts een in fig.6 zichtbaar is.

Op de bussen 36, 42 van de koelhuis 39 zijn nippels 85,86 25 gemonteerd, waarbij de nippel 85 dient voor verbinding met een toevoerbuis, die is verbonden met een circuit van water onder druk, terwijl de nippel 86 bestemd is door een soepele buis te worden verbonden met de nippel 57, waardoor het water door het secundaire circuit kan circuleren en die het verlaat via de nippel 56, welke door een soepele buis is 30 verbonden met de nippel 80 voor koeling van de elektrode 62. De nippel 81 is verbonden met één der nippels 84 terwijl de andere nippel is verbonden met de bus 46 en het water door de trafo stroomt via de buis 40 en deze verlaat door een buis verbonden met de bus 38.

De laseenheid volgens de uitvinding heeft een zeer eenvoudige 35 constructie en een groot aantal voordelen. De eenheid is in het bijzonder bestemd om te worden aangebracht in robots of industriële manipulators.

De laseenheid volgens de uitvinding is zeer compact, de shunt van het secundaire circuit is kort en gelegen buiten de trafo, zodat de impedantie klein is en de eventuele vervanging ervan eenvoudig. De ver- 8201157 - 7 - mindering in elektrisch energieverbruik is zeer aanzienlijk.

De toepassing van een profiel van elektrolytisch koper met rechthoekige platte doorsnede, voor de vorming van het secundaire circuit, maakt een betere elektrische koppeling mogelijk en de bewerking ervan is 5 zeer eenvoudig.

Daar het secundaire circuit niet behoeft te worden geleid in de trafo behoeft deze niet demonteerbaar te zijn en door de verbinding van zijn verschillende onderdelen met een epoxyhars kunnen het gewicht en de ruimte ervoor worden verminderd.

10 In fig.7-9 is zeer schematisch de werking van de laseenheid weergegeven.

De staven 70 vormen een vaste geleiding voor de schuifblokken 72, 73, die vast zijn verbonden aan het huis 64 van de zuiger-cilinder-eenheid. De arm 63 is vast verbonden met het been 50 van de secundaire 15 wikkeling 5 en bij de verplaatsingen van het huis 64 over de stangen 70 wordt dit goed geleid, waarbij het geheel van dit huis 64 en de wikkeling 5 volkomen stijf is zodat geen enkel geleidingsorgaan in de trafo nodig is. Het been 63 en het been 61 vormen eveneens een stijf geheel.

Voor het lassen (fig.7) voert men drükmedium toe aan de cilin-20 der 64 aan de zijde van de kop van de zuiger 69, waardoor deze zich verplaatst in de richting van de pijl a totdat de elektrode 66 aankomt tegen het te lassen werkstuk 100. In deze stand kan de zuiger zich niet verder verplaatsen en daar de cilinder 64 kan verschuiven over de stangen 70 verplaatst deze zich naar omhoog in de richting van de pijl b.

25 Nadat het lassen is uitgevoerd keert men de voedingsrichting van de zuiger-cilindereenheid om en wordt het drukmedium toegevoerd aan de zijde van de stang van de zuiger 69. Deze verplaatst zich dan (fig.8) volgens de pijl c totdat zijn aanslag 76 aankomt tegen de ondereinden van de stangen 70. Daar in deze stand de zuiger zich niet verder kan ver-30 plaatsen en het drukmedium nog steeds wordt toegevoerd aan de cilinder 64 wordt deze cilinder dan verplaatst volgens de pijl d (fig.9).

Het werkstuk 100 kan dan worden vrijgemaakt en een ander werkstuk kan worden geplaatst.

Men ziet dat bij de verschillende bewegingen de secundaire 35 wikkeling met zijn been 50 de verplaatsingen van het huis 64 geheel - volgt.

8201157

Claims (6)

1, Elektrische weerstandslaseenheid van het type bestaande uit een transformator waarvan de primaire wikkeling bestemd is te worden verbonden met een geschikte wisselstroombron, een secundaire wikkeling, bestaande uit een enkele winding welke in de transformator beweegbaar is, 5 een zuiger-cilindereenheid van het zwevende type waarvan het huis beweegbaar is ten opzichte van de zuiger en omgekeerd, welk huis een elektrode draagt, terwijl de zuigerstang de andere elektrode draagt, zodanig dat zogenaamde direkte lassen kunnen worden uitgevoerd, dat wil zeggen dat de te lassen werkstukken worden geklemd tussen de 10 elektroden, waarbij elke elektrode elektrisch is verbonden met de secundaire wikkeling,, met het kenmerk, dat de secundaire wikkeling (5) bestaat uit een U-vormige staaf, waardoor er twee benen zijn waarvan een der einden van ëén been is verbonden door een buigzame shunt (67) met de elektrode (66), gedragen door de stang (65) van de zuiger, terwijl 15 het einde van het andere been vast is verbonden met het huis (64) van de zuiger-cilindereenheid.

2. Laseenheid volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de secundaire wikkeling (5) bestaat uit een staaf met een afgeplatte rechthoekige doorsnede.

3. Laseenheid volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze eenheid twee geleidingsstangen (70) heeft, welke onderling en aan de benen (49, 50) van de secundaire wikkeling (5) evenwijdig verlopen, welke stangen (70) vast zijn verbonden met het huis van de transformator (1), terwijl het huis (64) van de zuiger-cilindereenheid verschuifbaar 25 over deze stangen is gemonteerd, terwijl de stang (65) van de zuiger (69) een aanslag (76) draagt die bestemd is om de beweging te begrenzen van de elektrode (66), die met deze stang is verbonden» van het te lassen werkstuk (100) af, waardoor het huis wordt verschoven opdat de met het huis verbonden elektrode zich van het werkstuk verwijdert.

4. Laseenheid volgens conclusie 1, waarbij de transformator van het type is met twee primaire wikkelingen en een gelamineerd magnetisch circuit, terwijl het geheel is aangebracht tussen twee eindflenzen, met het kenmerk, dat zich tussen de beide eindflenzen (6, 7) een buisvormig huis (3) uitstrekt en het magnetische circuit (2) en de 35 primaire wikkelingen zijn opgesloten in dit huis, waarbij een bindmiddel wordt gegoten in het geheel met het oog op het bevestigen van de elementen en op de elektrische isolatie.

5. Laseenheid volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de 8201157 ψ - 9 - transformator buisvormige elementen (9, 10) heeft, welke in de transformator (1) zijn verzonken en inzetstukken vertegenwoordigen voor het vormen van een vrije ruimte voor de plaatsing van het secundaire circuit (5).

6. Werkwijze voor de vervaardiging van een transformator voor een elektrische weerstandslaseenheid volgens ëén der conclusies 1, 2, 4 en 5, met het kenmerk, dat in een buisvormig huis (3) primaire wikkelingen (4) worden geplaatst, een gelamineerd magnetisch circuit (2) wordt aangebracht tussen de windingen (4), twee platte staven (11) 10 worden geplaatst tegen isolerende buisvormige elementen (9, 10), aan elk einde van het buisvormige huis (3) een flens (6, 7)wordt aangebracht en het geheel wordt geplaatst in een montagemal (17), waarna in het buisvormige huis een bindmiddel wordt gegoten, bijvoorbeeld epoxyhars, en na het drogen en verharden daarvan het geheel wordt verwijderd uit 15 de montagemal en de platte staven (11) worden uitgetrokken, waardoor kanalen worden gevormd voor het opnemen van de secundaire wikkeling en waarbij ten minste één der flenzen (6) een opening heeft voor het kunnen uitnemen van de platte staven (11) en voor de plaatsing van de secundaire wikkeling (5). 8201157