DE1299975B

DE1299975B - Projection welding machine with subsequent electrode

Info

Publication number: DE1299975B
Application number: DE1961S0073580
Authority: DE
Inventors: Nixdorf Hans-Juergen
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1961-04-21
Filing date: 1961-04-21
Publication date: 1969-07-24

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Buckelschweißmaschine mit einem Kraftspeicher zwischen einem Elektrodenträger und einer relativ zu diesem bewegbaren, nachsetzenden Elektrode.The invention relates to a projection welding machine with a Energy storage between an electrode carrier and a relative to this movable, following electrode.

Es ist z. B. eine Buckelschweißmaschine bekanntgeworden, die im wesentlichen aus einer mechanischen Exzenterpresse besteht. Zur Begrenzung des auf das Schweißgut ausgeübten Drucks ist der Stempel der Presse mit zwei gegeneinander abgefederten Tragplatten versehen, von denen die eine an einem Schweißbacken und die andere an der Presse befestigt ist. Diese Einrichtung hat neben der Begrenzung der Schweißkraft die Wirkung, daß während des Schweißvorgangs, bei dem das Schweißgut zusammensinkt, noch ein gewisser Druck auf das Schweißgut ausgeübt wird, so daß eine Verschweißung möglich ist.It is Z. B. has become known a projection welding machine that essentially consists of a mechanical eccentric press. To limit the on the weld metal exerted pressure is the punch of the press with two spring-loaded against each other Support plates are provided, one of which is attached to a welding jaw and the other to attached to the press. This facility has in addition to limiting the welding force the effect that during the welding process in which the weld metal collapses, a certain pressure is still exerted on the weld metal, so that a weld is possible.

Die Praxis hat nun gezeigt, daß man mit den bekannten Buckelschweißmaschinen nicht immer zufriedenstellende Schweißverbindungen erhält. Schlechte Schweißverbindungen ergeben sich vor allem dann, wenn z. B. die Oberfläche des Schweißgutes nicht gleichmäßig an der Elektrode anliegt, so daß auf eine Seite des Schweißgutes ein höherer Druck als auf die andere Seite ausgeübt und somit die Qualität der Schweißstellen ungleichmäßig wird. Diese Problemstellung ist bei der bekannten Buckelschweißmaschine nicht angesprochen.Practice has now shown that you can use the known projection welding machines does not always get satisfactory welds. Bad welded joints arise especially when z. B. the surface of the weld metal is not uniform rests against the electrode, so that a higher pressure on one side of the weld metal than exerted on the other side and thus the quality of the welds is uneven will. This problem is not addressed in the known projection welding machine.

Es ist aber bereits eine Druckausgleichsvorrichtung für Doppelpunktelektroden bekanntgeworden, die aus einem Blattfedersystem besteht, in dem die Doppelpunktelektroden so aufgehängt sind, daß beide Elektroden mit wenigstens annähernd der gleichen Kraft auf das Schweißgut aufgesetzt werden. Bei dieser Einrichtung handelt es sich jedoch nicht um eine Buckelschweißmaschine, so daß das oben angedeutete Problem, nämlich eine ausreichende Kraft auch während des Zusammensinkens des Schweißgutes auf dieses auszuüben, bei dieser Anordnung nicht auftaucht. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, für eine Buckelschweißmaschine der eingangs genannten Art eine Vorrichtung zu schaffen, die eine gleichmäßige Auflage der Elektrode über das gesamte Schweißgut ermöglicht.But it is already a pressure equalization device for colon electrodes became known, which consists of a leaf spring system in which the colon electrodes are suspended so that both electrodes with at least approximately the same force be placed on the weld metal. However, this facility is not a projection welding machine, so that the problem indicated above, namely a sufficient force even while the weld metal is sinking onto it exercise does not appear in this arrangement. The underlying of the invention The task is, for a projection welding machine of the type mentioned To create a device that ensures that the electrode is evenly placed over the entire weld metal possible.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenträger einen durch den Kraftspeicher hindurchgehenden Führungsbolzen enthält, der an der der Elektrode zugewandten Seite einen Körper größeren Durchmessers aufweist, auf dem die von dem Kraftspeicher federnd gegen den Körper gedrückte Elektrode pendelnd so gelagert ist, daß ein Ausweichen der Elektrode nach oben möglich ist.The invention is characterized in that the electrode carrier contains a guide pin passing through the energy store, which is attached to the the side facing the electrode has a body of larger diameter which oscillates the electrode, which is pressed resiliently against the body by the energy storage device is mounted in such a way that the electrode can move upwards.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Kraftspeicher aus zwei Glocken-oder Tellerfedern besteht, die mit ihren geschlossenen Enden aufeinanderliegen, und daß der Rand der auf der Elektrode aufliegenden Feder senkrecht über derjenigen Fläche der Elektrode liegt, mit welcher sich diese Elektrode auf einen zu verschweißenden Körper aufsetzt.An advantageous development of the invention is that the Energy storage consists of two bell or plate springs that are closed with their Ends lie on top of one another, and that the edge of the spring resting on the electrode is perpendicular to the surface of the electrode with which this electrode is located is placed on a body to be welded.

Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den F i g. 1 und 2 näher erläutert. In F i g. 1 ist das Prinzip einer Buckelschweißmaschine gezeigt, die zwei Träger 1 und 2 für je eine Schweißelektrode 3 bzw. 4 aufweist. Die mit dem Träger 2 verbundene Schweißelektrode 4 weist an ihrem oberen Ende eine Aussparung 4 a auf, in welcher ein Teil des zu verschweißenden Körpers eingelegt wird. Dieses Teil ist z. B. ein Gehäuse für ein gasdicht zu kapselndes Halbleiterelement. Das obere Teil des Gehäuses 5 ist mit einem Flansch 6 versehen, der mit seiner unteren Außenfläche auf der Oberfläche der Elektrode 4 aufliegt. Dieser z. B. aus Kupfer oder einem ähnlich gut wärmeleitenden Stoff bestehende Flansch 6 ist mit einer ringförmigen Warze 7 versehen. Auf diese Warze 7 wird ein mit dem Gehäuse zu verschweißender scheibenförmiger Deckel 8 aufgesetzt. Dieser Deckel kann z. B. eine Druckglasdurchführung mit einem Metallring sein.The invention is based on two exemplary embodiments in conjunction with the F i g. 1 and 2 explained in more detail. In Fig. 1 is the principle of a projection welding machine shown, which has two supports 1 and 2 for one welding electrode 3 and 4, respectively. The welding electrode 4 connected to the carrier 2 has at its upper end a Recess 4 a, in which a part of the body to be welded is inserted will. This part is z. B. a housing for a gas-tight to be encapsulated semiconductor element. The upper part of the housing 5 is provided with a flange 6, which with its lower The outer surface rests on the surface of the electrode 4. This z. B. made of copper or a similarly good heat-conducting substance existing flange 6 is with an annular Wart 7 provided. On this wart 7 is a to be welded to the housing disc-shaped cover 8 put on. This lid can, for. B. a pressure glass bushing be with a metal ring.

Die Buckelschweißmaschine ist an ihrem oberen Elektrodenträger 1 mit einem Führungsbolzen 12 versehen, der an seinem unteren Ende einen Körper größeren Durchmessers 13 aufweist. Dieser Körper größeren Durchmessers ist auf den Führungsbolzen 12 aufgeschraubt, so daß die Elektrode 3 nach Abnahme des Körpers 13 über den Führungsbolzen gesteckt werden kann. Zu diesem Zweck weist die Elektrode 3 eine zentrale Ausnehmung auf, die an ihrer auf den Körper 13 aufsitzende Fläche der Form des Körpers 13 angepaßt ist. Dieser Körper 13 ist z. B. halbkugelförmig gestaltet und dient zusammen mit der entsprechenden Fläche der Elektrode 3 als selbsttätig einstellbares Pendellager.The projection welding machine is on its upper electrode carrier 1 with a guide pin 12 is provided, which has a larger body at its lower end Has diameter 13. This larger diameter body is on the guide pin 12 screwed so that the electrode 3 after removing the body 13 over the guide pin can be plugged. For this purpose, the electrode 3 has a central recess adapted to the shape of the body 13 on its surface resting on the body 13 is. This body 13 is z. B. designed hemispherical and serves together with the corresponding surface of the electrode 3 as an automatically adjustable self-aligning bearing.

Zwischen den Elektrodenträger 1 und die Elektrode 3 sind als Kraftspeicher zwei mit ihren Rändern aufeinandergelegte Teller- oder Glockenfedern 10 und 11 eingefügt. Dabei liegen diese mit ihren geschlossenen Enden 10 a bzw. 11 a am Elektrodenträger 1 bzw. an der Elektrode 3 an. Die Stromzuführung vom Elektrodenträger 1 zur Elektrode 3 geschieht durch eine oder mehrere Litzenleiter 9. Die Teller- oder Glockenfedern weisen zentrale Aussparungen auf, durch die der Führungsbolzen 12 hindurchgeht.Between the electrode carrier 1 and the electrode 3, two disc or bell springs 10 and 11 placed one on top of the other with their edges are inserted as an energy storage device. With their closed ends 10 a and 11 a, they rest on the electrode carrier 1 and on the electrode 3, respectively. The power supply from the electrode carrier 1 to the electrode 3 takes place through one or more stranded conductors 9. The plate or bell-shaped springs have central recesses through which the guide bolt 12 passes.

Der Schweißvorgang geht so vor sich, daß zunächst die Elektrode 3 durch Absenken des Elektrodenträgers 1 auf das zu verschweißende Gehäuse abgesenkt wird, wobei der aus den Federn 10 und 11 bestehende Kraftspeicher zusammengedrückt wird. Daraufhin wird der Schweißstrom eingeschaltet, so daß der Warzenkörper 7 auf dem Flansch 6 des Gehäuses 5 erhitzt und damit erweicht wird. Die durch das Federsystem vorgespannte Elektrode 3 drückt dann den Gehäusedeckel 8 gegen den Flansch 6, so daß eine dichte Verschweißung stattfindet. Dieses Absinken des Gehäusedeckels 8 geht unter Umständen sehr schnell, d. h. im Laufe .einer Halbperiode oder weniger Halbperioden vor sich, wobei ein ausreichender Anpreßdruck der Elektrode 3 erhalten bleiben muß. Dies wird durch das Federsystem bewirkt, das praktisch nur die Elektrode 3 so zu beschleunigen hat, daß während des Ablaufs des elektrischen Schweißvorganges eine ausreichende Andrückkraft zwischen dem Flansch 6 des Gehäuses 5 und dem Deckel 8 an der Verschweißungsstelle gewährleistet bleibt.The welding process proceeds in such a way that first the electrode 3 lowered by lowering the electrode carrier 1 onto the housing to be welded is, wherein the existing from the springs 10 and 11 energy storage is compressed will. Thereupon the welding current is switched on, so that the wart body 7 on the flange 6 of the housing 5 is heated and thus softened. The through the spring system biased electrode 3 then presses the housing cover 8 against the flange 6, see above that a tight weld takes place. This lowering of the housing cover 8 may go very quickly, i. H. in the course of a half period or less Half periods in front of you, with a sufficient contact pressure of the electrode 3 obtained must stay. This is caused by the spring system, which is practically just the electrode 3 has to accelerate so that during the course of the electrical welding process a sufficient pressing force between the flange 6 of the housing 5 and the cover 8 remains guaranteed at the weld point.

Da die Elektrode 3 auf dem Körper 13 pendelnd gelagert ist und auch im zusammengedrückten Zustand des Federsystems 10,11 genügend Spiel zur Ausrichtung hat, stellt sich ein gleichmäßiger Andruck der Elektrode 3 auf den Deckel 8 ein. Damit wird eine gleichmäßige Verschweißung des Deckels mit dem Flansch 6 gewährleistet.Since the electrode 3 is mounted pendulum on the body 13 and also in the compressed state of the spring system 10, 11 enough play for alignment there is a uniform pressure of the electrode 3 on the cover 8. This ensures that the cover is welded uniformly to the flange 6.

Ein weiteres, vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist in F i g. 2 gezeigt. Bei dieser Anordnung besteht das Federsystem aus zwei Glocken- oder Tellerfedern 10', 11', die mit ihren geschlossenen und nur mit einer Ausnehmung zum Hindurchstecken des Führungsbolzens 12 versehenen Enden aufeinanderliegen. Die Ränder dieser Federn stützen sich dabei auf den Elektrodenträger 1 bzw. die Elektrode 3 ab. Dabei ist mindestens diejenige Teller- oder Glockenfeder, die sich mit ihrem Rand auf die obere Fläche der Schweißelektrode 3 aufstützt, derart bemessen, daß der anliegende Rand senkrecht über derjenigen Fläche der Elektrode 3 liegt, mit welcher sich diese Elektrode auf den einen zu verschweißenden Körper aufsetzt. Dadurch wird erreicht, daß an der Elektrode 3 vor dem Schweißvorgang und während desselben nur reine Druckkräfte auf den zu verschweißenden Gegenstand ausgeübt werden. Damit wird vermieden, daß auftretende Biege- oder Schubbeanspruchungen auf den zu verschweißenden Körper übertragen werden und die Qualität der Schweißstelle beeinträchtigen. Zur Führung des Schweißstromes sind zwei Litzenleiter 14 und 15 vorgesehen, die am Elektrodenträger 1 verschraubt und mit der Elektrode 3 verpreßt sind.Another advantageous embodiment is shown in FIG. 2 shown. With this arrangement there is Spring system made up of two bells or Disc springs 10 ', 11' with their closed and only one recess for the insertion of the guide pin 12 provided ends lie on top of one another. the The edges of these springs are supported by the electrode carrier 1 or the electrode 3 from. It is at least the one plate or bell spring that is with their Edge rests on the upper surface of the welding electrode 3, dimensioned such that the adjacent edge is perpendicular to that surface of the electrode 3, with which this electrode is placed on the one body to be welded. Through this it is achieved that on the electrode 3 before the welding process and during the same only pure pressure forces are exerted on the object to be welded. In order to avoids bending or shear stresses occurring on the to be welded Body and affect the quality of the weld. To the Two stranded conductors 14 and 15 are provided to guide the welding current, which are attached to the electrode carrier 1 are screwed and pressed with the electrode 3.

Claims

Claims: 1. Projection welding machine with an energy accumulator between an electrode carrier and a trailing arm that can be moved relative to it Electrode, characterized in that the electrode carrier (1) has a through the Includes energy storage through guide pin (12) that is attached to the electrode (3) facing side has a body (13) of larger diameter on which the electrode (3) pressed resiliently against the body (13) by the energy store is mounted pendulum so that the electrode can move upwards. z. Projection welding machine according to Claim 1, characterized in that the energy store consists of two bell or disc springs (10 ', 11'), which with their closed Ends lie on top of one another, and that the edge of the resting on the electrode (3) The spring is perpendicular to the surface of the electrode with which it is located Electrode is placed on a body to be welded.