SE452565B - Enhet for elektrisk motstandssvetsning och forfarande for tillverkning av en transformator avsedd att inga i en dylik enhet - Google Patents

Description

452 565 2 2) sekundärkretsen är reducerad till sin enklaste form efter- som den endast innefattar de partier av stavarna som befinner sig utanför transformatorns magnetiska krets och givetvis mot- svarande parti av det stycke som skall svetsas, 3) den yttre sekundärkretsen besitter en impedans som är kon- stant i tiden, 4) transformatorn kan minskas såväl i dimensioner som i effekt, 5) man sparar elektrisk ström, 6) framställningspriset för varje svets minskas.

I dagens teknik försöker man så mycket som möjligt att auto- matisera teknisk utrustning och man strävar att reducera vik- ten och dimensionerna hos svetsenheter. Denna i det franska patentet nr 69 16 670 av den 22 maj 1969 beskrivna enheten kan lätt minskas både i dimensioner och i vikt.

I det i nämnda franska patent beskrivna utförandet bestod vi- dare sekundärkretsen av två separat styrda parallella stavar inbördes förbundna i transformatorn via en böjlig shunt, något som gjorde en demontering av transformatorn nödvändig vid underhåll och framställning i transformatorn av två styrorgan för varje stav.

Ett av ändamålen med föreliggande uppfinning är att framställa en ny svetsenhet som skall vara av enklare konstruktion än den i det franska patentet nr 69 16 670 av den 22 maj 1969 beskriv- na och som kan vara mera kompakt, mindre tung och vars under- håll är minskat till ett minimum.

Enheten enligt uppfinningen är av den typ som innefattar en transformator vars primärlindning är avsedd att anslutas till en lämplig växelströmskälla, en sekundärlindning bestående av ett enda varv och rörlig i transformatorn, en styrdomkraft av flytande typ vars kropp är rörlig i förhållande till kolven' och vice versa, varvid kroppen uppbär en elektrod och kolv- stången den andra, för att åstadkomma så kallade direkta svets- punkter, d v s så att de stycken som skall svetsas är inne- slutna mellan elektroderna, varvid varje elektrod elektriskt är ansluten till sekundärlindningen och kännetecknas av att 452 56i5 3 sekundärlindningen bestàr av en stav i U-form för att upp- 1 visa två grenar, varvid en av ändarna till den ena grenen via en böjlig shunt är ansluten till den elektrod som bärs av kolvstángen, medan änden av den andra grenen stelt Ät an- sluten till domkraftens kropp.

Tack vare denna anordning kan man avvara varje styrning av sekundärkretsen inuti transformatorn eftersom domkraften själv givetvis är styrd på stativet i apparaten. Sålunda elimineras friktionen och slitaget minskas avsevärt.

Då vidare de rörliga delarna befinner sig utanför transforma- torn underlättas underhållet.

Enligt ett särdrag består sekundärlindningen av en stav med l platt rektangulär sektion. Sålunda kan man använda en enkel í stav av elektrolytkoppar med rektangulär sektion, något som Ä möjliggör bättre elektrisk koppling av det sekundärvarv som ligger mellan de två primärspolarna.

Enligt ett konstruktivt särdrag är transformatorn av den typ som innefattar två primärlindningar, en laminerad mag- netisk krets, varvid aggregatet sträcker sig mellan två änd- plattor och kännetecknas av att ett rörformígt hölje sträcker sig mellan de två plattorna, varvid den magnetiska kretsen och primärlindningarna är inneslutna i detta hölje och varvid ett bindemedel är igjutet aggregatet för att säkerställa komponen- ternas hopsättning och elektriska isolering. Man kan sålunda avsevärt minska svetsenhetens vikt.

Företrädesvis innefattar transformatorn rörformiga element nedsänkta i transformatorn och som bildar insatser för att bilda ett fritt utrymme för anbringande av sekundärkretsen. X Uppfinningen avser likaså ett tillverkningsförfarande för en transformator för framställning av en svetsenhet enligt upp- finningen som består i att i ett rörformigt hölje anbringa f primärlindningar, en laminerad magnetisk krets som skall lig- å ga mellan lindníngarna, två platta stavar, att låta dessa sta- var gripa mot isolerande rörformiga element och att i varje ände av det rörformiga höljet anbringa en platta, att inne- sluta det hela i en monteringsfixtur, att i det rörformiga höljet gjuta ett bindemedel såsom ett epoxyharts och efter 452 565 4 torkning och härdning av det senare lossa aggregatet frán monteringsfixturen och att draga ut de platta stavarna för att bilda kanaler avsedda att mottaga sekundärlindningen, varvid minst en av plattorna innefattar en öppning för att möjliggöra losstagning av de platta stavarna och anbringande av sekundärlindningen. Ett annat kännetecken i uppfinningen avser domkraftens montering på transformatorn, en enkel, effektiv och föga vidlyftig montering. Enligt detta känne- tecken innefattar enheten tvà styrstänger som sträcker sig parallellt med varandra och med grenarna av sekundärlindningen, varvid dessa stänger är fast förbundna med transformatorns stativ, varvid domkraftens kropp är monterad för att glida utmed idessa stänger, medan kolvstàngen innefattar ett an- slag avsett att då den elektrod den innefattar rör sig fràn svetsstycket begränsa denna rörelse så att den styr kroppens glidning för att den elektrod den innefattar skall avlägsna sig från svetsstycket.

Uppfinningenskall i det följande beskrivas närmare under hän- visning till ett pà bifogad ritning visat utföringsexempel enligt nedan. fig 1 visar en sprängd perspektivvy som visar transformatorn under tillverkning. fig 2 visar ett snitt utmed linjen II-II i fig 3. fig 3 visar ett snitt utmed linjen III-III i fig 2. fig 4 visar en perspektivvy av transformatorn med utbrutna delar. fig 5 visar en perspektivvy som visar sekundärkretsen ansluten tili éiektroaerná. fig 6 visar en perspektivvy av enheten. fig 7, 8 och 9 är schematiska vyer som visar svetsenhetens funktion.

I fig 1, 2 och 3 visas framställning av enhetens transformator 1, varvid denna innefattar en laminerad magnetisk krets 2 be- stående av ett paket plåtar i U-form som är sammanhállna av ett rörformigt hölje 3, två spolar primärlindning 4 avsedda att matas från en växelströmskälla och en sekundärkrets bestä- ende av ett enda varv i U-form 5. 452 565 5 Transformatorn tillverkas på följande sätt: mellan tvà plat- tor 6 och 7 ínneslutes det rörformiga höljet 3 i vilket man i förväg anbringat tvà platta rörformiga element 9 och 10, i vart och ett av vilka en motsvarande platt stav 11 är i ingrepp och vilkas ändar är avslutade med gängade skaft 12 och 13.

Elementen 9 och 10 är företrädesvis av glasfiber och är av- sedda att bilda kanaler för sekundärkretsens genomgång.

I höljet 3 är den lamínerade magnetiska kretsen 2 och pri- märlindningarna 4 likaså förlagda. De gängade skaften 12 genomgår hål 15 i en platta 16 hos en monteringsfixtur 17.

De gängade skaften 12 mottar muttrar 20 för sin fastsättning vid plattan 16.

Monteringsfixturen 17 innefattar en bas 19 frân vilken reser sig en sidoplatta 18, varvid denna är fäst vid plattan 7 medelst skruvar 21 som är iskruvbara i motsvarande gängade hål i plattan 7. Plattan 16 är likaså fäst vid sidoplattan 18 medelst skruvar 22 som genomgår häl i plattan 18 och är i- skruvbara i gängningar i plattan 16.

Basen 19 innefattar en skuldra 26 som kommer att ligga mitt för en öppning 27 i plattan 6, varvid denna skuldra är genom- bruten med hål 29 som genomgás av skaften 13 och dessa mottar muttrar 30.

Plattan 6 är vid den sida av dess yta som är vänd mot lind- ningarna 4 försedd med hål 31 som är anordnade snett och som skall bilda förankríngar som nedan skall visas.

Plattan 6 innefattar på den sida av dess yta som är vänd mot primärlindningarda 4 ett häl 35 avsett att mottaga en muff 36 till ett kylrör 39 och på den motsatta sidan ett blind- hål 37 för att mottaga ett ändstycke 38 till ett kylrör 40. Ändstycket 38 innefattar ett gängat häl i vilket en skruv 41 är iskruvbar som genomgår plattan 18 via ett motsvarande hål. -~- 1-.1 452 565 6 Kylröret 39 har vid sin mot muffen 36 motsatta ände en muff 42 som passar i ett hål 43 i plattan 7, medan röret 40 upptar ett ändstycke 45 som är försett med ett gängat sidohàl 46 i vilket skruven 21 är iskruvbar.

Plattan 7 är försedd med en stor öppning 47 som skall tillåta genomgång för grenarna i sekundärkretsen och uppvisar blind- hål 48 snett anordnade för att säkerställa en förankring.

Då alla elementen i transformatorn 1 hopsatts, förlagda i det rörformiga höljet 3, fästes aggregateti_monteringsfixturen 17 och genom en öppning 49 i plattan 16 införes ett epoxiharts som uppfyller alla fria utrymmen som avgränsas av plattorna 6 och 7, det rörformiga höljet 3 och plattorna 16 och 19, varvid hartset då det tränger in i hàlen 31 och 48 säkerställer plattornas förankring.

Efter hartsets härdning erhålles en transformator i vilken alla elementen är elektriskt anslutna och isolerade och som bildar ett ytterst stelt monolitiskt aggregat.

Då hartset härdat lossar man transformatorn från fixturen 17 genom att skruva loss skruvarna 21, 22 och 41 och sedan mutt- rarna 20 och 29. Man kan då lossa de platta stavarna 11 så att det i transformatorn 1 bildas två platta parallella kanaler som är avsedda att mottaga sekundärkretsen 5.

Denna krets 5 består av en stav av koppar med platt sektion i U-form så att den bildar två parallella grenar 49 och 50 an- slutna över ett liv 51.

Denna sekundärkrets är rörformig och de fria ändarna av grenar- na är respektive genombrutna av hàl 52 och 53 avsedda att mot- taga fästen 54 och=S5, varvid fästet 54 innefattar ett änd- stycke 56 för dess anslutning till en kylvattenslinga, medan fästet 55 innefattar ett motsvarande ändstycke 57.

Fästet 54 är via en stav 68 anslutet till en gren 61 som upp- bär en elektrod 62. På grenen 61 med lämplig isolering är fäst en arm 63 som är fast förbunden med kroppen 64 till en pneu- matisk domkraft.

Fästet 55 är via en fläta 67 anslutet till en elektrod 66 som uppbäres av stången 65 till kolven 69 i den pneumatiska dom- kraften. . __.. _,_ . _. _.. .__....~....¿.___.,._....._ .._-.- 452 565 7 På plattan 7 är fäst ett stöd 71 för två styrstänger 70.

Dessa stänger 70 är fastsatta och är avsedda att mottaga glidstycken 72 och 73 fast förbundna med kroppen 64 i dom- kraften. En dragfjäder 75 är inskjuten mellan den övre änden av transformatorn 6 och glidstyckena 72 för att underlätta för kroppen 64 att förflyttas uppåt.

På stången 65 till kolven 69 är fäst ett anslag 76 som är av- sett att ligga an mot den undre änden av stängerna 70 för att begränsa kolvens i den pneumatiska domkraften glidning uppåt.

Grenen 61 i gapet innefattar två ändstycken 80 och 81 avsedda att anslutas till kylslingan, varvid denna gren invändigt in- nefattar kanaler i förbindelse med ändstyckena och som sträcker sig fram till närheten av elektroden 62.

Elektroden 66 är ansluten till stången 65 i domkraften via en elektrodport 83 som anordnats för att likaså innefatta två ändstycken 84 varav endast ettär synligti fig 6.

Pâ muffarna 36 och 42 till kylröret 39 är ändstyckena 85 resp 86 monterade, varvid ändstycket 85 mottar ett matningsrör an- slutet till en slinga för vattenxnfiær tryd< medan ändstycket 86 är avsett att via ett böjligt rör anslutas till ändstycket 57, varvid vattnet då cirkulerar genom sekundärkretsen för att ut- gå genom ândstycket 56, varvidvdetta via ett böjligt rör är an- , slutet till ändstycket 80 för kylning av elektroden 62 och änd- 7 stycket 81 är anslutet till ett av ändstyckena 84, medan det andra är anslutet-till muffen 46 och vattnet genomgår transfor- matorn via röret 40 och tömmes via ett rör anslutet till muffen 38.

Svetsenheten enligt uppfinningen är av en synnerligen enkel kon- struktion och uppvisar ett stort antal fördelar. Den är särskilt avsedd att bestycka robotar eller industriella manipulatorer.

Svetsenheten enligt uppfinningen är mycket kompakt, shunten i sekundärkretsen är kort och utanför transformatorn, så att im- pedansen är låg och eventuellt utbyte av densamma mycket för- enklat. Minskningen i àtgàng av elektrisk energi är mycket på- taglig. 452 565 8 Användningen av en profil i elektrolytkoppar med platt rek- tangulär sektíon för att bilda sekundärkretsen tillåter en förbättrad elektrisk koppling och dess maskinbearbetning är mycket enkel.

Eftersom sekundärkretsen inte behöver styras i transformatorn, behöver sistnämnda inte vara demonterbar och förbindningen av dess olika komponenter med ett epoxiharts gör det möjligt att minska dess vikt och volym.

I fig 7, 8 och 9 visas mycket schematískt enheten enligt upp- finningen för att man bättre skall förstå dess funktion.

Stängerna 70 är fasta och bildar en styrning för glidstyckena 72 och 73 som är fast förbundna med kroppen 64 till domkraften.

Armen 63 är fast förbunden med grenen 50 i sekundärlindningen 5 och enär kroppens 64 förflyttnigar utmed stängerna 70 är full- ständigt styrda och aggregatet av denna kropp 64 och lindningen 5 är helt stelt, krävs inget organ för styrning i transformatorn.

Armen 63 och grenen 61 bildar likaså ett stelt aggregat.

För att styra svetsningen (se fig 71) skickar man fluidum i cy- lindern 64 vid sidan för toppen av kolven 69, varvid denna för- flyttar sig i pilens a riktning ända tills elektroden 66 slár an mot svetsstycket som har hänvisningsbeteckningen 100.

I detta läge kan kolven inte längre förflytta sig och då cy- lindern 64 har möjlighet att glida utmed stängerna 70 förflyt- tar den sig uppàt i riktning av pilen b.

Sedan svetsningen verkställts omkastar man domkraftens matnings- riktning, så att fluidet införs pá samma sida som kolvstàngen 69. Denna förflyttar sig då (se fig 8:) i riktning av pilen c ända tills dess anslag 76 slàr an mot de undre ändarna pà stängerna 70. Dåfli detta läge för kolven denna inte längre kan förflytta sig och då tryckfluidum fortfarande skickas in i cy- lindern 64, blir det den senare som förflyttar sig i riktning av pilen d (se fig 9!). Stycket 100 kan då frigöras och ett annat sättas på plats. 452 565 Man ser att under sekundärlindningens olika rörelser via sin gren 50 denna fullständigt följer förflyttningarna høs kroppen 64.

Givetvis är uppfinningen inte begränsad till nyssbeskrivna och illustrerade utföringsform. Man kan införa många modifikationer utan att därför fràngà uppfinningens ram.

Claims (6)

452 565 10 Patentkrav

1. Enhet för elektrisk motstándssvetsning, av den typ som innefattar: en transformator (1) vars primärlindning (4) är avsedd att anslutas till en lämplig växelströmkälla, en sekundärlindníng (5) bestående av ett enda varv och rörlig i transformatorn, en styrdomkraft (64) av flytande typ vars kropp är rörlig i förhållande till kolven och vice versa, varvid kroppen (64) uppbär en elektrod och kolvstángen den andra, för att åstad- komma så kallade direkta svetspunkter, dvs så att svetsstyckena är inneslutna mellan elektroderna (62, 66), varvid varje elek- trod elektriskt är ansluten till sekundärlindningen, k ä n n e - t e c k n a d-av att sekundärlindningen består av en stav i U-form så att den bildar två grenar varvid en av ändarna i en gren via en böjlig shunt (67) är ansluten till den av kolv- stången burna elektroden (65), medan änden av den andra grenen stelt är ansluten till domkraftens kropp (64).

2. Svetsenhet enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att sekundärlindningen består av en stav med platt rektangulär sektion.

3. Svetsenhet enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar tvà styrstänger (70) som sträcker sig parallellt med varandra och med grenarna (49, 50) i sekundärlindningen, varvid dessa stänger (70) är fast förbundna med transformatorns (1) stativ, domkraftens kropp (64) är monterad för att glida utmed dessa stänger, medan kolvens (69) stång (65) innefattar ett anslag (76) avsett att då denelektrod (66) den innefattar rör sig från svetsstycket (100) begränsa denna rörelse så att den styr kroppens glidning så att den elektrod den uppbär av- lägsnar sig från svetsstycket. ' 452 565 11

4. Svetsenhet enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av, att transformatorn är av den typ som innefattar tvà primärlind- ningar (4), en laminerad magnetisk krets (2), varvid aggrega- tet sträcker sig mellan två ändplattor (6, 7), k ä n n e - .t e c k n a d av att ett rörformigt hölje (3) sträcker sig mellan de två plattorna, varvid den magnetiska kretsen (2) och primärlindningarna är inneslutna i detta hölje (3) och ett bindemedel är igjutet i aggregatet för att säkerställa elementens sammanhållning och den elektriska isoleringen.

5. Svetsenhet enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att 'transformatorn innefattar rörformiga element (9, 10) nedsänkta i transformatorn (1) och utgörande insatser för att bilda ett fritt utrymme för sekundärkretsens (5) inplacering.

6. Förfarande för tillverkning av en transformator avsedd att ingå i en motståndssvetsenhet enligt kraven 1, 2, 4 och 5, k ä n n e t e c k n a t av att det består i att i ett rörfor- migt hölje (3) anbringa primärlindningar (4), en laminerad magne- tisk krets (2) som skall ligga mellan lindningarna (4), två platta stavar (11), att låta dessa stavar gripa mot isolerande rörformiga element (9, 10) och att i varje ände av det rörfor- miga höljet (3) anbringa en platta (6, 7), att innesluta det hela i en monteringsfixtur (17), att i det rörformiga höljet gjuta ett bindemedel såsom ett epoxiharts och efter torkning och härdning av det senare lossa aggregatet från monteringsfix- turen och att draga ut de platta stavarna (11) för att bilda kanaler avsedda att mottaga sekundärlindningen, varvid minst en av plattorna (6) innefattar en öppning för att möjliggöra losstagning av de platta stavarna och anbringande av sekundär- lindningen (5).