DE10249201B4

DE10249201B4 - Method and device for fixing the welding position

Info

Publication number: DE10249201B4
Application number: DE2002149201
Authority: DE
Inventors: Arnold Scheer; Holger Schunk
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2022-10-23
Also published as: DE10249201A1

Abstract

Verfahren zur Fixierung der Schweißposition einer Schweißzange, die folgende Merkmale aufweist:
– zwei Schweißzangenschenkel (1, 2, 3, 4, 5), die derart über eine mechanische Kopplung gekoppelt sind, dass jeder Schweißzangenschenkel (1, 2, 3, 4, 5) über die Kopplung (8) eine Bewegung ausführt,
– Mittel (9) zum Antrieb der Kopplung (8),
wobei die Kopplung (8) kurz vor Erreichen der Schweißposition (7) einen Haltemagneten (15) aktiviert einen Sperrhebel (14) zu lösen, damit die Schweißzange zum Einnehmen der Schweißposition (7) frei beweglich wird und wobei nach Einnahme der Schweißposition (7) die Schweißzange durch eine Arretierung des Sperrhebels (14) fixiert wird.Method for fixing the welding position of a welding gun, which has the following features:
Two welding gun legs (1, 2, 3, 4, 5) which are coupled via a mechanical coupling such that each welding gun leg (1, 2, 3, 4, 5) executes a movement via the coupling (8),
- Means (9) for driving the coupling (8),
wherein the coupling (8) shortly before reaching the welding position (7) activates a holding magnet (15) to release a locking lever (14) so that the welding gun can move freely to take up the welding position (7) and wherein after taking the welding position (7) the welding gun is fixed by locking the locking lever (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fixierung der Schweißposition einer Schweißzange, die z.B. zum roboterbetriebenen Schweißen von Automobilkarosserien benutzt werden kann.The The invention relates to a method and a device for fixation the welding position a welding gun, e.g. for robot-operated welding of automobile bodies can be used.

Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung der Vorrichtung für einen Schweißroboter.Further The invention relates to a use of the device for a Welding robots.

Beim Betrieb von Schweißzangen, insbesondere von Schweißzangen an Robotern kommt es sehr leicht zu Ungenauigkeiten bei der Einnahme der gewünschten Schweißposition. Um dieses Ungenauigkeiten bei der Positionierung von Schweißzangen zu kompensieren, ist es üblich kurz vor Erreichen der Schweißposition die starre Kopplung zwischen Schweißzange und Roboterarm aufzuheben, damit die Schweißzange die gewünschte Schweißposition einnehmen kann. Nach Einnahme der gewünschten Schweißposition wird die starre Kopplung zwischen Schweißzange und Roboterarm wieder hergestellt.At the Operation of welding guns, especially of welding guns robots are very inaccurate when taking them the desired one Welding position. To avoid this inaccuracies in the positioning of welding guns compensate, it is common shortly before reaching the welding position remove the rigid coupling between welding gun and robot arm, so the welding gun the desired Take up welding position can. After taking the desired welding position the rigid coupling between the welding gun and the robot arm is restored manufactured.

Es ist Stand der Technik diese Fixierung zwischen Schweißzange und Roboterarm durch zusätzliche pneumatische, hydraulische oder elektromotorische Antriebe zu erreichen. Diese zusätzlichen Antriebe benötigen aber zusätzliche Versorgungsmedien, wie Druckluft, Druckwasser oder elektrischen Strom. Außerdem benötigen solche zusätzlichen Antriebe zusätzliche Steuereinheiten.It is state of the art this fixation between welding gun and Robotic arm by additional pneumatic, hydraulic or electric motor drives. These additional Need drives but additional Supply media such as compressed air, pressurized water or electrical current. Moreover need such additional Drives additional Control units.

Aus der DE 198 01 652 A1 ist ein Zangenkörper bekannt, der eine Ausgleichsvorrichtung aufweist, der eine Relativbewegung zwischen dem Roboter und den Pinolen in Bewegungsrichtung der bewegbaren Pinolen ermöglicht und die blockierbar ist. Beim Schweißvorgang sind dabei die Pinolen vom Roboter entkoppelt. Vorhandene Lage oder Formtoleranzen der zu verschweißenden Bauteile werden ausgeglichen und ein Verformen der Formteile beim Schließen der Pinolen verhindert.From the DE 198 01 652 A1 a pliers body is known which has a compensating device which enables a relative movement between the robot and the sleeves in the direction of movement of the movable sleeves and which can be blocked. The sleeves are decoupled from the robot during the welding process. The existing position or shape tolerances of the components to be welded are compensated for and the molded parts are prevented from deforming when the sleeves are closed.

Aus der EP 696 07 266 T2 ist eine motorbetätigte Widerstands-Punktschweißzange bekannt, die mittels eines Elektromotors und einem Untersetzungsgetriebe Zangenarme anstelle von Luftzylindern und Kugelschrauben betätigt. Das Motordrehmoment wird in eine Kraft umgewandelt, durch die die Zangenarme bewegt werden und eine Schweißkraft ausgeübt wird, ohne dass die Drehung des Motors in eine gradlinige Bewegung umgewandelt werden muss.From the EP 696 07 266 T2 a motor-operated resistance spot welding gun is known which actuates gun arms instead of air cylinders and ball screws by means of an electric motor and a reduction gear. The motor torque is converted into a force that moves the gun arms and exerts a welding force without the need to convert the rotation of the motor into a straight line motion.

Die DE 102 02 518 A1 beschreibt eine Schweißzange mit folgenden Merkmalen:

– zwei Schweißzangenschenkel, mit jeweils einer Elektrode, jeweils einem ersten Schenkelelement, einem zweiten Schenkelelement und einem Anlenkhebel, sowie jeweils einem Verbindungselement zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkelelement, wobei die Verbindungselemente an einem gemeinsamen ortsfesten Bezugspunkt drehbar angeordnet sind und wobei die Anlenkhebel derart miteinander durch eine mechanische Kopplung gekoppelt sind, dass jeder Schweißzangenschenkel über die Kopplung eine Bewegung ausführt, und
– Mittel zum Antrieb der Kopplung vorhanden sind.

The DE 102 02 518 A1 describes a welding gun with the following features:

- Two welding gun legs, each with an electrode, a first leg element, a second leg element and a link arm, as well as a connecting element between the first and the second leg element, the connecting elements being rotatably arranged at a common fixed reference point and the link levers being connected to one another in this way are coupled by a mechanical coupling such that each welding gun leg executes a movement via the coupling, and
- Means for driving the coupling are available.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fixierung der Schweißposition einer Schweißzange, insbesondere zur Verwendung an einem Schweißroboter zur Verfügung zu stellen, das keine zusätzlichen Antriebe benötigt.task The present invention is a method and an apparatus to fix the welding position a welding gun, in particular for use on a welding robot make that no additional Drives needed.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe für ein Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Ein großes Problem bei der Positionierung von Schweißzangen, insbesondere Roboterschweißzangen liegt darin, dass dabei sehr leicht Ungenauigkeiten auftreten, die kompensiert werden müssen. Eine Möglichkeit für diese Kompensierung der Positionierungsungenauigkeit liegt darin, die starre Kopplung zwischen den Armen der Schweißzange und dem Roboterarm bei Schließen kurz vor Erreichen der Schweißposition soweit aufzuheben, dass sich die Zange beim weiteren Schließen sozusagen ihren Arbeitspunkt selbst suchen kann. Kurz nach dem Öffnen wird diese starre Kopplung zwischen den Armen der Schweißzange und dem Roboterarm durch einen zusätzlichen Antrieb, der die Zange wieder in die feste Endlage bewegt und dort fixiert, erneut wieder hergestellt. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass für diese Fixierung kein zusätzlicher Antrieb (üblicherweise werden hierfür pneumatische, Hydraulische oder elektromotorische Antriebe verwendet) nötig ist. Bei der Erfindung wird die Fixierung durch einen mechanischen Sperrhebel erreicht, der über einen Haltemagneten beeinflussbar ist, d.h. der Haltemagnet gibt den Sperrhebel frei (zur Fixierung) oder er gibt ihn nicht frei (während der Bewegung). Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass neben den zusätzlichen Antrieben auch keine zusätzlichen Versorgungsmedien (Druckluft, Druckwasser, elektrischer Strom) bzw. zusätzliche Steuerungseinheiten benötigt werden.According to the invention will be the job for a Method solved by the features of claim 1. A big problem with the positioning of Welding guns, especially robot welding guns lies in the fact that inaccuracies occur very easily must be compensated. A possibility for this Compensation for positioning inaccuracy lies in the rigid coupling between the arms of the welding gun and the robot arm Conclude shortly before reaching the welding position to the point where it can be lifted so that the pliers, so to speak, when closing can find their working point themselves. Shortly after opening it will this rigid coupling between the arms of the welding gun and the robot arm with an additional one Drive that moves the pliers back to the fixed end position and there fixed, restored again. The advantage of the present Invention is that for this fixation is not an additional one Drive (usually be for this pneumatic, hydraulic or electric motor drives used) is necessary. In the invention, the fixation by a mechanical locking lever reached the over a holding magnet can be influenced, i.e. the holding magnet there the locking lever free (for fixation) or it does not release it (while the movement). Another advantage is that in addition to the additional No additional drives either Supply media (compressed air, pressurized water, electrical current) or additional Control units needed become.

Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass der Sperrhebel bei jedem Öffnungsvorgang der Schweißzange gegen den Haltemagneten gedrückt wird. Beim Öffnen der Schweißzange wird der Sperrhebel durch mechanische, an der Schweißzange vorhandene, Mittel gegen den Haltemagneten gedrückt, der ihn festhält bis zur nächsten Fixierung der Schweißzange. Dieses Zurückdrücken des Sperrhebels erfolgt somit automatisch beim Öffnen der Schweißzange, ohne dass zusätzliche Einrichtungen dafür erforderlich sind.A first advantageous embodiment of the invention is that the locking lever is pressed against the holding magnet each time the welding gun is opened. When the welding gun is opened, the locking lever is activated by mechani The existing means on the welding gun are pressed against the holding magnet, which holds it in place until the next time the welding gun is fixed. This pushing back of the locking lever takes place automatically when the welding gun is opened, without the need for additional devices.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Schweißzangenschenkel symmetrisch betätigt werden. Dadurch ist es leichter die Elektroden am Arbeitspunkt zu positionieren. Außerdem können höhere Kräfte beim Zusammenpressen erzeugt werden. Weiterhin bewirken symmetrische Bewegungen günstige Eigenschaften auf den zu verrichtenden Schweißvorgang.A Another advantageous embodiment of the invention is that the welding gun legs actuated symmetrically become. This makes it easier to close the electrodes at the working point position. Moreover can higher personnel generated when pressed together. Furthermore cause symmetrical Movements cheap Properties on the welding process to be performed.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt in einer Vorrichtung zu Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Durch eine geeignete Schweißvorrichtung kann die erfindungsgemäße Schweißzange sehr leicht im industriellen Umfeld eingesetzt werden.A a further advantageous embodiment of the invention lies in a Device for carrying out the inventive method. With a suitable welding device can the welding gun according to the invention very much can be easily used in an industrial environment.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Schweißzange ein Steuerprogramm aufweist, welches den Haltemagneten an- oder abschaltet. Dadurch wird die Flexibilität für den Betrieb der Schweißzange erhöht und das erfindungsgemäße Verfahren kann flexibler eingesetzt werden, da durch einen Bediener Parametrierungen und Einstellungen vorgenommen werden können.A Another advantageous embodiment of the invention is that the welding gun has a control program which turns on or off the holding magnet off. This increases the flexibility for the operation of the welding gun and the method according to the invention can be used more flexibly because of one operator parameterization and settings can be made.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Schweißzangenschenkel folgende Merkmale aufweisen:

– jeweils eine Elektrode,
– jeweils ein erstes Schenkelelement, ein zweites Schenkelelement und einen Anlenkhebel, sowie
– jeweils ein Verbindungselement zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkelelement, wobei die Verbindungselemente an einem gemeinsamen ortsfesten Bezugspunkt drehbar angeordnet sind und wobei die Anlenkhebel derart miteinander durch eine mechanische Kopplung gekoppelt sind, dass jeder Schweißzangenschenkel über die Kopplung eine Bewegung ausführt.

Another advantageous embodiment of the invention is that the welding gun legs have the following features:

- one electrode each,
- In each case a first leg element, a second leg element and a link lever, and
- In each case a connecting element between the first and the second leg element, the connecting elements being rotatably arranged at a common fixed reference point and the link levers being coupled to one another by a mechanical coupling such that each welding gun leg executes a movement via the coupling.

Durch die Verwendung einer Kombination von Hebel und Kopplung (Getriebe) wird eine direkte Steuerung von Kraft und Ge schwindigkeitsverlauf der Schweißzangenschenkel ermöglicht. Dadurch können anwendungsfallspezifisch angepasste Prozesskräfte erzeugt werden (z.B. hohe Geschwindigkeit beim Schließen, aber hohe Kräfte beim Zusammenpressen). Die Länge der Verbindungselemente kann statisch oder dynamisch (im Betrieb) verändert werden. Dadurch kann sehr leicht die Öffnung der Schweißzange am Arbeitspunkt variiert werden. Weiterhin ist es vorteilhaft die Elektroden so auszugestalten, dass sie nachführbar sind. Aufwendige Umrüstarbeiten werden dadurch vermieden. Es ist auch vorstellbar, dass Sensoren zur Kraftmessung (z.B. Dehnungsmessstreifen) oder Mittel zur Schweißkraftbegrenzung (z.B. elastische Federelemente) an den Schweißzangenschenkeln angebracht sind. Insbesondere bei der Verwendung von Exzentergetrieben sind Mittel zur Schweißkraftbegrenzung sehr vorteilhaft. Denn im gestreckten Zustand des Exzenters kommt es zu einem „Unendlichkeitspunkt im Kraftverlauf". In dieser Stellung können sehr leicht die Schweißzange selbst bzw. das zu schweißende Material beschädigt oder sogar zerstört werden. Durch die Verwendung von Mitteln zur Schweißkraftbegrenzung wird sichergestellt, dass der Kraftverlauf in dieser „Unendlichkeitsstelle" abgepuffert wird.By the use of a combination of lever and coupling (gear) is a direct control of the force and speed course of the Welding gun leg allows. This allows process forces adapted to the application case are generated (e.g. high Speed when closing, but high powers when pressing together). The length the connecting elements can be static or dynamic (in operation) to be changed. This makes opening very easy the welding gun can be varied at the working point. Furthermore, it is advantageous Design electrodes so that they can be tracked. Elaborate retrofitting work are avoided. It is also conceivable that sensors for measuring force (e.g. strain gauges) or means for limiting welding force (e.g. elastic spring elements) attached to the welding gun legs are. Especially when using eccentric gears Means for limiting the welding force very advantageous. Because comes in the stretched state of the eccentric it to an "infinity point in the course of force ". In this position you can the welding gun very easily itself or the one to be welded Material damaged or even destroyed become. By using means to limit welding force it is ensured that the force curve is buffered in this "infinity point".

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Kopplung als Umlaufgetriebe oder als Exzentergetriebe oder als Hebelgetriebe ausgebildet ist. Durch die flexible Wahl eines geeigneten Getriebes lassen sich jeweils bedarfsgerechte Kraft/Weg-Verläufe erreichen. Es ist auch möglich zwei oder mehrere Getriebe (auch unterschiedliche Typen) zu koppeln. Dadurch können jeweils angepasste Kraftverläufe erreicht werden.A Another advantageous embodiment of the invention is that the coupling as a planetary gear or as an eccentric gear or as Lever gear is formed. Through the flexible choice of a suitable one Gearboxes can be achieved in each case according to the required force / displacement curves. It is also possible to couple two or more gears (also different types). This allows adapted force profiles in each case can be achieved.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass mindestens ein Anlenkhebel durch ein weiteres Verbindungselement mit der Kopplung verbunden ist. Dadurch ist der Kraftfluss in der Schweißzange feiner justierbar.A Another advantageous embodiment of the invention is that at least one link lever by a further connecting element is connected to the coupling. This causes the flow of power in the welding gun more finely adjustable.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt in der Verwendung der Vorrichtung für einen Schweißroboter. Diese Ausgestaltung ist für unterschiedliche Robotertypen geeignet, insbesondere für punktgesteuerte oder bahngesteuerte (z.B. beim Schmelzschweißen) Roboter.A Another advantageous embodiment of the invention is the use the device for one Welding robots. This configuration is for different Suitable robot types, especially for point-controlled or path-controlled (e.g. during fusion welding) Robot.

Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich anhand der nun folgenden Beschreibung vorteilhafter Ausführungsbeispiele und in Verbindung mit den Figuren. Soweit in unterschiedlichen Figuren Elemente mit gleichen Funktionalitäten beschrieben sind, sind diese mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Further Advantages and details of the invention emerge from the following Description of advantageous embodiments and in connection with the figures. So far in different figures Elements with the same functionalities are described these marked with the same reference numerals.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Schweißzange mit einer Halterung, 1 a welding gun with a holder,

2 eine schematische Darstellung einer Schweißzange mit Antriebs- und Kopplungselementen, 2 1 shows a schematic representation of a welding gun with drive and coupling elements,

3 eine Darstellung einer weiteren Schweißzange, 3 a representation of another Welding gun,

4 eine schematische Darstellung einer Schweißzange für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 4 is a schematic representation of a welding gun for performing the method according to the invention.

Die Darstellung nach 1 zeigt eine Schweißzange mit einer Halterung 10. Die Schweißzange enthält Elektroden 1, die Schweißvorgang am Arbeitspunkt 7 zusammengebracht werden. Es ist möglich, die Elektroden und die entsprechende Halterung dazu so auszubilden, dass die Elektroden nachführbar sind, dadurch können aufwändige Umrüstzeiten vermieden werden. Weiterhin enthält die Schweißzange erste Schenkelelemente 2 und zweite Schenkelelemente 3, die durch Verbindungselemente 5 jeweils voneinander getrennt sind. Die Verbindungselemente 5 sind im Bezugspunkt 6 durch ein Scharnier miteinander verbunden und drehbar angeordnet. In der Darstellung gemäß 1 ist die Halterung 10 über einen Steg mit der Schweißzange verbunden. Auf Höhe des Bezugspunktes 6 ist dieser Steg am unteren Verbindungselement 5 angebracht. Mit Hilfe der Halterung 10 kann die Schweißzange an entsprechenden Vorrichtungen oder an Robotern angebracht werden. Vorteilhafterweise ist die Halterung 10 so ausgestaltet, dass sie auch entsprechende Antriebe und Verkabelungen für die Schweißzange mit aufnehmen kann.The representation after 1 shows a welding gun with a holder 10 , The welding gun contains electrodes 1 who have favourited Welding Process at Working Point 7 be brought together. It is possible to design the electrodes and the corresponding holder in such a way that the electrodes can be tracked, thereby avoiding time-consuming changeover times. The welding gun also contains first leg elements 2 and second leg elements 3 by fasteners 5 are separated from each other. The fasteners 5 are in the reference point 6 connected by a hinge and rotatably arranged. According to the representation 1 is the bracket 10 connected to the welding gun via a web. At the reference point 6 is this web on the lower connecting element 5 appropriate. With the help of the bracket 10 the welding gun can be attached to appropriate devices or robots. The bracket is advantageous 10 designed in such a way that it can also accommodate appropriate drives and cabling for the welding gun.

Jeweils an den zweiten Schenkelelementen 3 sind Anlenkhebel 4 angebracht. Die Anlenkhebel jeweils an ihrem Ende durch eine mechanische Kopplung so miteinander gekoppelt werden, dass jeder Schweißzangenschenkel eine Bewegung ausführt. Bei entsprechender Ausgestaltung der Koppelung können symmetrische Bewegungen der Schweißzangenschenkel erreicht werden. Symmetrische Bewegungen geben günstige Eigenschaften auf den zu verrichtenden Schweißvorgang. Die Koppelung kann sehr geschickt als ein Getriebe ausgebildet werden. Als Antrieb dieses Getriebes eignet sich z.B. ein Elektromotor. Mögliche Getriebetypen können Umlaufgetriebe (Stirnrad, Kegelrad, Gewindetrieb oder Schneckengetriebe) sein oder auch Hebelgetriebe. Auch ist eine Kombination aus beiden Typen denkbar.Each on the second leg elements 3 are link levers 4 appropriate. The linkage levers are each coupled at their end by a mechanical coupling so that each welding gun leg executes a movement. With a corresponding design of the coupling, symmetrical movements of the welding gun legs can be achieved. Symmetrical movements give favorable properties to the welding process to be performed. The coupling can be very cleverly designed as a gear. An electric motor, for example, is suitable for driving this transmission. Possible gear types can be epicyclic gear (spur gear, bevel gear, screw or worm gear) or lever gear. A combination of both types is also conceivable.

Der Arbeitspunkt 7 kann durch Variation der Schenkelelemente (erstes und zweites), der Verbindungselemente oder der Anlenkhebel sehr leicht geändert werden. Dadurch kann die Positionierung des Arbeitspunktes z.B. in einer Schweißstraße den jeweiligen Bedürfnissen sehr einfach angepasst werden. Diese Verstellungen können mechanisch durch Justage, aber ebenso auch elektromotorisch, d.h. dynamisch, im Betrieb erfolgen. Durch die Verwendung einer kombinierten Getriebe-/Hebellösung ergeben sich folgende Vorteile: direkte Steuerungsmöglichkeit von Kraft und Geschwindigkeitsverlauf der Schweißzangenschenkel und eine jeweils dem Anwendungsfall angepasste Erzeugung der Prozesskräfte, z.B. hohe Geschwindigkeit beim Schließen, aber hohe Kräfte beim Zusammenpressen. Außerdem ermöglicht die Verwendung elektrischer Antriebe eine dezentrale Steue rung der Schweißzange. Durch die Kombination aus elektrischem Servoantrieb mit Getriebe (Hebel- oder Exzentergetriebe) wird ein bedarfsgerechter Kraft-/Weg-Verlauf erreicht. Die dargestellte Schweißzange kann besonders zum Schweißen von Automobilkarosserien eingesetzt werden.The working point 7 can be changed very easily by varying the leg elements (first and second), the connecting elements or the link levers. As a result, the positioning of the working point, for example in a welding line, can be easily adapted to the respective needs. These adjustments can be made mechanically by adjustment, but also by an electric motor, ie dynamically, during operation. The use of a combined gear / lever solution results in the following advantages: direct control of the force and speed curve of the welding gun legs and a generation of process forces that is adapted to the application, eg high speed when closing, but high forces when pressing together. The use of electric drives also enables decentralized control of the welding gun. The combination of an electric servo drive with a gearbox (lever or eccentric gear) enables a force / displacement curve to be achieved as required. The welding gun shown can be used especially for welding automobile bodies.

Die Darstellung gemäß 2 zeigt eine schematische Darstellung der Schweißzange mit Antriebs- und Kopplungselementen. Es sind die Elektroden 1 dargestellt, die im Arbeitspunkt 7 für den Schweißvorgang zusammengebracht werden müssen. Die Elektroden 1 sind jeweils am ersten Schenkelelement 2 befestigt. An ein erstes Schenkelelement 2 schließt sich jeweils ein zweites Schenkelelement 3 an. An der Nahtstelle zwischen dem ersten Schenkelelement 2 und dem zweiten Schenkelelement 3 befindet sich jeweils ein Verbindungselement 5. Die Verbindungselemente 5 sind im Bezugspunkt 6 drehbar miteinander verbunden. An den zweiten Schenkelelementen 3 sind jeweils Anlenkhebel 4 angebracht, die über eine Kopplung miteinander verbunden sind. So eine Kopplung kann z.B. ein Exzentergetriebe sein. In der Darstellung gemäß 2 ist dargestellt, dass ein Elektromotor 9 die Kopplung, d.h. das Getriebe, antreibt.The representation according to 2 shows a schematic representation of the welding gun with drive and coupling elements. It's the electrodes 1 shown in the working point 7 must be brought together for the welding process. The electrodes 1 are each on the first leg element 2 attached. On a first leg element 2 a second leg element closes 3 on. At the interface between the first leg element 2 and the second leg element 3 there is one connection element each 5 , The fasteners 5 are in the reference point 6 rotatably connected. On the second leg elements 3 are each link levers 4 attached, which are interconnected via a coupling. Such a coupling can be an eccentric gear, for example. According to the representation 2 is shown that an electric motor 9 the coupling, ie the gear, drives.

Die Darstellung gemäß 3 zeigt eine Schweißzange mit einem mechanisch verformbaren Element 11, sowie einem Sensor 12 im Kraftfluss. In 3 ist das mechanisch verformbare Element als Federelement 11 ausgebildet und an einem weiteren Verbindungselement 13 angebracht, das den Anlenkhebel 4 mit der Kopplung 8 verbindet. Mechanisch verformbare Elemente können aber auch an anderen bzw. an weiteren Elementen einer Schweißzange angebracht sein, z.B. an den Schenkelelementen 2 und 3, an den Anlenkhebeln 4, an den Verbindungselementen 5 oder auch an den Elektroden 1.The representation according to 3 shows a welding gun with a mechanically deformable element 11 , and a sensor 12 in the flow of power. In 3 is the mechanically deformable element as a spring element 11 trained and on a further connecting element 13 attached to the link lever 4 with the coupling 8th combines. Mechanically deformable elements can, however, also be attached to other or further elements of a welding gun, for example to the leg elements 2 and 3 , on the link levers 4 , on the connecting elements 5 or on the electrodes 1 ,

In 3 ist der Anlenkhebel 4 über ein weiteres Verbindungselement 13 mit der Kopplung 8 verbunden. Es ist aber auch möglich, dass der Anlenkhebel 4 direkt mit der Kopplung 8 verbunden ist. In 3 ist die Kopplung 8 als Exzentergetriebe ausgebildet. Bei Exzentergetrieben treten in der Nähe der „Null Grad Stellung" des Exzenters theoretisch unendlich große Kräfte auf die Zangenschenkel auf. Diese können zu Beschädigungen oder Zerstörungen des zu schweißenden Materials oder der Schweißzange selbst führen. Da die Bewegung der Schweißelektroden 1 in der Nähe der „Null Grad Stellung" ohnehin recht gering ist, wird ein Federelement nur sehr kleine Wege machen. Dies bedeutet wiederum, dass die Schweißkraft sich durch die Kontraktion des Federelements nur sehr wenig ändert, was hier gewünscht ist. Durch das Federelement wird nämlich sichergestellt, dass sich die Schweißkraft immer in einem gewünschten Bereich bewegt und so die Unendlichkeitsstelle im Kraftverlauf abgepuffert wird.In 3 is the link lever 4 via another connecting element 13 with the coupling 8th connected. But it is also possible that the link lever 4 directly with the coupling 8th connected is. In 3 is the coupling 8th designed as an eccentric gear. In eccentric gearboxes, in the vicinity of the "zero degree position" of the eccentric, theoretically infinitely large forces act on the gun legs. These can damage or destroy the material to be welded or the welding gun itself. Because the movement of the welding electrodes 1 a spring element will only make very small distances in the vicinity of the “zero degree position” anyway. This means again so that the welding force changes very little due to the contraction of the spring element, which is desired here. The spring element ensures that the welding force always moves in a desired area and thus the infinity point is buffered in the course of the force.

In der „Null Grad Stellung" eines Exzentergetriebes treten Übersetzungsverhältnisse für die Kraft und den Weg auf, die es unmöglich machen, eine lineare Zuordnung zwischen Schweißkraft und Motorstrom zu treffen. Die Schweißkraft kann somit nicht direkt über den Motorstrom geregelt werden. Dieses Problem wird dadurch gelöst, indem im Kraftfluss ein Sensor 12 (z.B. ein Dehnungsmesssteifen) oder ein anderer Kraftmesser angebracht wird, mit dem die aufgebrachte Schweißkraft gemessen wird. Dies ermöglicht die direkte Regelbarkeit über den Verdrehwinkel des Motors oder indirekt über den Motorstrom.In the "zero degree position" of an eccentric gear, there are transmission ratios for the force and the path, which make it impossible to make a linear assignment between the welding force and the motor current. The welding force cannot therefore be regulated directly via the motor current. This problem is thereby solved solved by a sensor in the power flow 12 (e.g. a strain gauge) or another force meter, with which the applied welding force is measured. This enables direct controllability via the angle of rotation of the motor or indirectly via the motor current.

Diese Art der Schweißkraftreduzierung oder Schweißkraftregelung ist nicht auf Exzentergetriebe beschränkt. Sie kann auch für Umlauf oder Hebelgetriebe eingesetzt werden.This Type of welding force reduction or welding force control is not limited to eccentric gear. It can also be used for circulation or lever gear can be used.

Die Sensoren 12 können auch an anderen bzw, an weiteren Elementen einer Schweißzange angebracht sein, z.B. an den Schenkelelementen 2 und 3, an den Anlenkhebeln 4, an den Verbindungselementen 5 oder auch an den Elektroden 1.The sensors 12 can also be attached to other or other elements of a welding gun, for example to the leg elements 2 and 3 , on the link levers 4 , on the connecting elements 5 or on the electrodes 1 ,

Durch die beschriebene Schweißkraftregelung wird die Schweißqualität erhöht.By the described welding force control the welding quality is increased.

Die Darstellung gemäß 4 eine schematische Darstellung einer Schweißzange für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Auch die Schweißzange nach 4 besitzt Schweißelektroden 1, die für den Schweißvorgang am Arbeitspunkt 7 positioniert werden. Weiterhin enthält die Schweißzange erste Schenkelelemente 2 und zweite Schenkelelemente 3, die durch Verbindungselemente 5 jeweils voneinander getrennt sind. Die Verbindungselemente 5 sind im Bezugspunkt 6 durch ein Scharnier miteinander verbunden und drehbar angeordnet. In der Darstellung gemäß 4 ist schematisch dargestellt, dass die Schweißzange an einer Haltevorrichtung 16 angebracht ist. Mit Hilfe der Haltevorrichtung 16 kann die Schweißzange an entsprechenden Vorrichtungen oder an Robotern angebracht werden. Vorteilhafterweise ist die Haltevorrichtung 16 so ausgestaltet, dass sie auch entsprechende Antriebe 9 und Verkabelungen für die Schweißzange mit aufnehmen kann.The representation according to 4 is a schematic representation of a welding gun for performing the method according to the invention. Even the welding gun after 4 has welding electrodes 1 for the welding process at the working point 7 be positioned. The welding gun also contains first leg elements 2 and second leg elements 3 by fasteners 5 are separated from each other. The fasteners 5 are in the reference point 6 connected by a hinge and rotatably arranged. According to the representation 4 is shown schematically that the welding gun on a holding device 16 is appropriate. With the help of the holding device 16 the welding gun can be attached to appropriate devices or robots. The holding device is advantageous 16 designed so that they also have appropriate drives 9 and can accommodate wiring for the welding gun.

Der Antrieb 9 (z.B. ein Servo-Hauptantrieb) betreibt eine Kopplung 8 (in 4 schematisch dargestellt durch eine Spindel) zur Erzeugung der Zangenbewegung. Die Kopplung bzw. die Spindel 8 gibt kurz vor Erreichen der Schweißposition einen Sperrhebel 14 frei, so dass sich die Zange frei bewegen kann, sofern ein Steuerprogramm den Haltemagneten 15 abgeschaltet hat. Zu Beginn eines Öffnungsvorgangs drückt die Zange den Sperrhebel 14 gegen den Haltemagneten 15.The drive 9 (e.g. a main servo drive) operates a coupling 8th (in 4 schematically represented by a spindle) to generate the pliers movement. The coupling or the spindle 8th gives a locking lever shortly before reaching the welding position 14 free, so that the pliers can move freely, provided a control program the holding magnet 15 has switched off. The pliers presses the locking lever at the start of an opening process 14 against the holding magnet 15 ,

Bei der Positionierung (Anfahren des Arbeitspunktes) von Schweißzangen, insbesondere Roboterschweißzangen können sehr leicht Ungenauigkeiten auftreten, die kompensiert werden müssen. Eine Möglichkeit für diese Kompensierung der Positionierungsungenauigkeit liegt darin, die starre Kopplung zwischen den Armen der Schweißzange und dem Roboterarm bei Schließen kurz vor Erreichen der Schweißposition (Arbeitspunkt 7) soweit aufzuheben, dass sich die Zange beim weiteren Schließen sozusagen ihren Arbeitspunkt 7 selbst suchen kann. Kurz nach dem Öffnen wird diese starre Kopplung zwischen den Armen der Schweißzange und dem Roboterarm durch einen zusätzlichen Antrieb, der die Zange wieder in die feste Endlage bewegt und dort fixiert, erneut wieder hergestellt. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass für diese Fixierung kein zusätzlicher Antrieb (üblicherweise werden hierfür pneumatische, Hydraulische oder elektromotorische Antriebe verwendet) nötig ist. Bei der Erfindung wird die Fixierung durch einen mechanischen Sperrhebel 14 erreicht, der über einen Haltemagneten 15 beeinflussbar ist, d.h. der Haltemagnet 15 gibt den Sperrhebel 14 frei (zur Fixierung) oder er gibt ihn nicht frei (während der Bewegung). Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass neben den zusätzlichen Antrieben auch keine zusätzlichen Versorgungsmedien (Druckluft, Druckwasser, elektrischer Strom) bzw. zusätzliche Steuerungseinheiten benötigt werden.When positioning (approaching the working point) welding guns, especially robot welding guns, inaccuracies can very easily occur, which must be compensated for. One possibility for this compensation of the positioning inaccuracy is the rigid coupling between the arms of the welding gun and the robot arm when closing shortly before reaching the welding position (working point 7 ) to such an extent that the pliers, as it were, close their working point 7 can look for yourself. Shortly after opening, this rigid coupling between the arms of the welding gun and the robot arm is restored by an additional drive that moves the gun back to the fixed end position and fixes it there. The advantage of the present invention is that no additional drive (usually pneumatic, hydraulic or electric motor drives are used for this fixation). In the invention, the fixation by a mechanical locking lever 14 achieved by a holding magnet 15 can be influenced, ie the holding magnet 15 gives the locking lever 14 free (for fixation) or does not release it (during movement). Another advantage is that in addition to the additional drives, no additional supply media (compressed air, pressurized water, electrical current) or additional control units are required.

Claims

Method for fixing the welding position of a welding gun, which has the following features: - two welding gun legs ( 1 . 2 . 3 . 4 . 5 ), which are coupled via a mechanical coupling such that each welding gun leg ( 1 . 2 . 3 . 4 . 5 ) via the coupling ( 8th ) makes a movement, - means ( 9 ) to drive the coupling ( 8th ), where the coupling ( 8th ) shortly before reaching the welding position ( 7 ) a holding magnet ( 15 ) activates a locking lever ( 14 ) to allow the welding gun to take up the welding position ( 7 ) moves freely and after taking the welding position ( 7 ) the welding gun by locking the locking lever ( 14 ) is fixed.

A method according to claim 1, characterized in that the locking lever ( 14 ) each time the welding gun is opened against the holding magnet ( 15 ) is pressed.

A method according to claim 1 or claim 2, characterized characterized that the welding gun legs actuated symmetrically become.

Device for carrying out a method according to at least one of Claims 1 to 3 with the following features: 10 . 16 ) for handling the welding gun, - means for controlling the welding gun, - means for the electrical supply of the welding gun.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the welding gun has a control program which the holding magnet ( 15 ) turns on or off.

Apparatus according to claim 4 or claim 5, characterized in that the welding gun legs have the following features: - one electrode each ( 1 ), - a first leg element ( 2 ), a second leg element ( 3 ) and a link lever ( 4 ), as well as - a connecting element ( 5 ) between the first ( 2 ) and the second leg element ( 3 ), the connecting elements ( 5 ) at a common fixed reference point ( 6 ) are arranged rotatably and the articulation lever ( 4 ) in such a way through a mechanical coupling ( 8th ) that each welding gun leg is coupled via the coupling ( 8th ) makes a movement.

Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the coupling ( 8th ) is designed as a planetary gear or as an eccentric gear or as a lever gear.

Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that at least one articulation lever ( 4 ) by another connecting element ( 13 ) with the coupling ( 8th ) connected is.

Use of the device according to one of claims 4 to 8 for one Welding robots.