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DE202005006127U1 - Device for positioning a weld brace/clamp esp. for thin-walled sheet-metal parts, uses single valve for setting pressure difference of work cylinder chambers - Google Patents

Device for positioning a weld brace/clamp esp. for thin-walled sheet-metal parts, uses single valve for setting pressure difference of work cylinder chambers Download PDF

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DE202005006127U1 DE200520006127 DE202005006127U DE202005006127U1 DE 202005006127 U1 DE202005006127 U1 DE 202005006127U1 DE 200520006127 DE200520006127 DE 200520006127 DE 202005006127 U DE202005006127 U DE 202005006127U DE 202005006127 U1 DE202005006127 U1 DE 202005006127U1
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Abstract

A device for positioning a welding clamp/brace with one of its welding electrodes on the work-pieces to be welded by means of fluidic work cylinders, in which the fluidic pressure in both chambers of the work cylinder can be specified by a pressure regulating valve arrangement. A single pressure-difference control valve (19) specifies a pressure difference in the two chambers (16,17) of the work cylinder (15), and a desired value input of the pressure difference control valve (19) is designed to specify a desired value (delta P soll) of the pressure difference.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionierung einer Schweißzange mit einer seiner Schweißelektroden an zu verschweißenden Werkstücken mittels eines fluidischen Arbeitszylinders, wobei der fluidische Druck in den beiden Kammern des Arbeitszylinders mittels einer Druckregelventilanordnung vorgebbar ist.The The invention relates to a device for positioning a welding gun one of his welding electrodes to be welded workpieces by means of a fluidic working cylinder, wherein the fluidic Pressure in the two chambers of the working cylinder by means of a pressure control valve assembly can be specified.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 19955017 A1 bekannt. Zum Schweißen beispielsweise von Blechteilen müssen die beiden Schweißelektroden an gegenüberliegenden Stellen der zu verschweißenden Bleche positioniert werden. Hierzu wird zunächst die Schweißzange so lange mittels eines fluidischen Arbeitszylinders verschoben, bis eine seiner Elektroden an den zu verschweißenden Werkstücken anliegt. Danach wird die andere Schweißelektrode mittels eines weiteren Arbeitszylinders von der anderen Seite her an die Werkstücke angelegt, sodass diese zwischen den beiden Schweißelektroden mit einer definierten Kraft verklemmt sind. Dann erfolgt der Schweißvorgang mittels eines Schweißstroms durch die beiden Schweißelektroden.Such a device is for example from the DE 19955017 A1 known. For welding, for example, sheet metal parts, the two welding electrodes must be positioned at opposite locations of the sheets to be welded. For this purpose, the welding tongs are first displaced by means of a fluidic working cylinder until one of its electrodes rests against the workpieces to be welded. Thereafter, the other welding electrode is applied by means of another working cylinder from the other side to the workpieces, so that they are jammed between the two welding electrodes with a defined force. Then the welding process is carried out by means of a welding current through the two welding electrodes.

Insbesondere bei dünnwandigen Blechen muss gewährleistet sein, dass diese beim Anlegevorgang der ersten Schweißelektrode nicht durch eine zu große Kraft verformt werden. Ein fester Weg kann dabei nicht vorgegeben werden, da zum einen unterschiedliche Schweißpositionen eingenommen werden müssen und zum anderen durch Abbrand der Schweißelektroden diese in ihrer Geometrie verändert werden. Bei der bekannten Vorrichtung werden die Drücke in den beiden Kammern des Arbeitszylinders mittels zwei Druckregelventilen eingestellt. Das erste wird zunächst so eingestellt, wie es zur Überwindung der Reibung und zur Überwindung der Gewichtskraft der Schweißzange erforderlich ist. Dieser Wert wird empirisch ermittelt, und es erfolgt dann üblicherweise eine manuelle Einstellung des Druckregelventils. Da die erforderlichen Kräfte jedoch sehr unterschiedlich sind in Abhängigkeit der Position der Schweißzange, also ob sie sich nach oben, nach unten oder horizontal bewegen soll, sind derartige Einstellvorgänge meistens sehr aufwendig.Especially in thin-walled Sheets must be guaranteed be that these during the application process of the first welding electrode not by too big Force be deformed. A fixed path can not be specified be because on the one hand different welding positions are taken have to and second, by burning the welding electrodes, these in their Geometry changed become. In the known device, the pressures in the two chambers of the working cylinder by means of two pressure control valves set. The first one will be first set as it overcomes friction and overcoming the weight of the welding gun is required. This value is determined empirically, and it is done then usually a manual adjustment of the pressure control valve. Because the required personnel but very different depending on the position of the welding gun, So whether it should move up, down or horizontally, are such adjustment operations usually very expensive.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der die erforderliche Anpassung und Einstellung der Drücke für die Anlagebewegung der ersten Schweißelektrode vereinfacht werden.A The object of the present invention is a device to create the type mentioned, in which the required Adjustment and adjustment of pressures for the Investment movement of the first welding electrode can be simplified.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a Device solved with the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass nur ein einziges Differenzdruckregelventil erforderlich ist und die Einstellung des für die Bewegung erforderlichen Differenzdrucks durch einfache Vorgabe eines Differenzdruck-Sollwerts erfolgt. Dabei kann in vorteilhafter Weise der gesamte zur Verfügung stehende Druck einer Druckquelle als Differenzdruck vorgegeben werden, falls dies erforderlich sein sollte. Auch eine Umkehrung der Druckverhältnisse von einer Anlagebewegung von unten her zu einer Anlagebewegung von oben her kann einfach und schnell erfolgen.The inventive device has the advantage of having only a single differential pressure control valve is required and the setting of the required for the movement Differential pressure by simply specifying a differential pressure setpoint occurs. there can advantageously the entire available pressure of a pressure source be specified as differential pressure, if necessary should. Also a reversal of the pressure conditions of a plant movement From the bottom to a plant movement from above can be simple and done quickly.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich.By in the subclaims listed activities are advantageous developments and improvements in the claim 1 specified device possible.

In vorteilhafter Weise besitzt das Differenzdruckregelventil eine elektronische Schnittstelle, die insbesondere mit einer externen Steuervorrichtung über Leitungen, insbesondere Busleitungen, oder mittels einer drahtlosen Datenübertragungseinrichtung verbindbar ist. Hierdurch wird eine Fernsteuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, wobei über diese Schnittstelle auch Rückmeldungen von Sensordaten, beispielsweise Druck-Istwerten, möglich ist.In Advantageously, the differential pressure control valve has an electronic Interface, in particular with an external control device via lines, in particular bus lines, or by means of a wireless data transmission device is connectable. As a result, a remote control of the device according to the invention possible, being about this Interface also feedback from Sensor data, such as actual pressures, is possible.

Zusätzlich oder alternativ hierzu kann am Differenzdruckdruckregelventil auch ein elektronisches oder elektrisches Einstellglied zur Vorgabe des Differenzdruck-Sollwerts vorgesehen sein, um auch an Ort und Stelle Einstellung vornehmen zu können.Additionally or Alternatively, at the differential pressure control valve and a electronic or electrical setting element for presetting the differential pressure setpoint be provided to also make setting in place to be able to.

Das Differenzdruckregelventil ist zweckmäßigerweise als Proportionalventil ausgebildet, um eine besonders exakte Druckeinstellung zu ermöglichen.The Differential pressure control valve is expediently as a proportional valve designed to allow a particularly accurate pressure adjustment.

Eine besonders einfache Montage ergibt sich bei Verwendung eines Differenzdruckregelventils, bei dem der Differenzdruckregler und/oder die erforderlichen Drucksensoren für die Regelung mitintegriert sind. Hierdurch ergibt sich eine vereinfachte Installation und ein schneller Austausch bei eventuellen Defekten.A Particularly simple assembly results when using a differential pressure control valve, in which the differential pressure regulator and / or the required pressure sensors for the Control are integrated. This results in a simplified Installation and a quick replacement in case of defects.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematisch dargestellte Schweißzange mit angeschlossenem Differenzdruckregelventil.One embodiment is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. The single figure shows a schematically illustrated welding tongs connected differential pressure control valve.

Die in der einzigen Figur schematisch dargestellte Schweißzange 10 dient zum Verschweißen von metallischen Werkstücken, die im Ausführungsbeispiel als zwei aneinanderliegende Bleche 11, 12 ausgebildet sind. Die Schweißzange 10 besitzt zwei Schweißelektroden 13, 14, die an die zu verschweißenden Bleche 11, 12 von zwei gegenüberliegenden Seiten aus angelegt werden müssen und die Bleche 11, 12 mit einer definierten Kraft zwischen sich einklemmen. Danach erfolgt der eigentliche Schweißvorgang mittels eines Schweißstroms durch die Schweißelektroden 13, 14.The welding gun shown schematically in the single figure 10 is used for welding of metallic workpieces, which in the embodiment as two adjacent sheets 11 . 12 are formed. The welding tongs 10 has two welding electrodes 13 . 14 to be welded to the looming sheets 11 . 12 must be applied from two opposite sides and the sheets 11 . 12 pinch between them with a defined force. Thereafter, the actual welding process is carried out by means of a welding current through the welding electrodes 13 . 14 ,

Zunächst wird die in der Figur untere erste Schweißelektrode 13 von unten her an die Bleche 11, 12 angelegt, indem die Schweißzange 10 und die fest damit verbundene erste Schweißelektrode 13 mittels eines fluidischen Arbeitszylinders 15 bis zum Kontakt der ersten Schweißelektrode 13 mit den Blechen 11, 12 angehoben wird. Diese Schweißelektrode 13 muss dabei sanft angelegt werden, um die Bleche 11, 12 insbesondere bei dünnwandiger Ausbildung nicht in unerwünschter Weise zu verformen. Hierzu sind die beiden Kammern 16, 17 des Arbeitszylinders 15 zu beiden Seiten des Arbeitkolbens 18 mit einem Differenzdruckregelventil 19 verbunden. Dieses besitzt ein als Proportionalventil ausgebildetes 5/3-Wegeventil 20, das einerseits mit den beiden Kammern 16, 17 des Arbeitszylinders 15 und andererseits mit einer Druckquelle P verbunden ist. Die Drücke in den Leitungen zu den beiden Kammern 16, 17 werden mittels zweier Druck-Spannungs-Wandler 21, 22 erfasst und einem Differenzdruckregler 23 zugeführt. Dieser regelt die Arbeitsposition des 5/3-Wegeventils 20 in Abhängigkeit eines angelegten Differenzdruck-Sollwerts ΔPsoll. Hierdurch stellt sich ein dem Differenzdruck-Sollwert entsprechender Differenzdruck in den beiden Kammern 16, 17 des Arbeitszylinders 15 ein, der so gewählt wird, dass sich die Schweißzange 10 mit geringer Kraft mittels der ersten Schweißelektrode 13 an die zu verschweißenden Bleche 11, 12 anlegt. Der Differenzdruck muss dabei im Wesentlichen lediglich die Reibung und die Gewichtskraft der Schweißzange 10 überwinden.First, the first lower welding electrode in the figure 13 from the bottom to the sheets 11 . 12 created by the welding tongs 10 and the first welding electrode fixedly connected thereto 13 by means of a fluidic working cylinder 15 until contact of the first welding electrode 13 with the sheets 11 . 12 is raised. This welding electrode 13 must be applied gently to the sheets 11 . 12 especially in thin-walled training not to deform in an undesirable manner. These are the two chambers 16 . 17 of the working cylinder 15 on both sides of the working piston 18 with a differential pressure control valve 19 connected. This has a designed as a proportional valve 5/3-way valve 20 , on the one hand with the two chambers 16 . 17 of the working cylinder 15 and on the other hand connected to a pressure source P. The pressures in the pipes to the two chambers 16 . 17 be using two pressure-voltage converters 21 . 22 detected and a differential pressure controller 23 fed. This regulates the working position of the 5/3-way valve 20 in response to an applied differential pressure setpoint ΔP soll . As a result, a differential pressure corresponding to the differential pressure setpoint is established in the two chambers 16 . 17 of the working cylinder 15 one that is chosen so that the welding gun 10 with little force by means of the first welding electrode 13 to the sheets to be welded 11 . 12 invests. The differential pressure must essentially only the friction and the weight of the welding gun 10 overcome.

Ein Differenzdruckregelventil ist für sich beispielsweise aus der DE 10021744 A1 bekannt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Differenzdruckregelventil 19 verwendet, bei dem das 5/3-Wegeventil 20, die Druck-Spannungs-Wandler 21, 22 und der Differenzdruckregler 23 in einer integrierten Einheit angeordnet sind. Anstelle eines 5/3-Wegeventils 20 kann diese integrierte Einheit auch ein gleichwirkendes anderes Wegeventil enthalten.A differential pressure control valve is for example from the DE 10021744 A1 known. In the present embodiment, a differential pressure control valve 19 used in which the 5/3-way valve 20 , the pressure-voltage converter 21 . 22 and the differential pressure controller 23 are arranged in an integrated unit. Instead of a 5/3-way valve 20 This integrated unit can also contain a similarly acting other directional control valve.

Der Differenzdruck muss sehr unterschiedlich eingestellt werden, je nachdem, ob sich die Schweißzange 10 von unten her, von oben her oder horizontal gegen die zu verschweißenden Werkstücke beziehungsweise Bleche 11, 12 bewegt. Dies kann durch Vorgabe entsprechender Differenzdruck-Sollwerte schnell und einfach erfolgen.The differential pressure must be set very differently, depending on whether the welding gun 10 from below, from above or horizontally against the workpieces or sheets to be welded 11 . 12 emotional. This can be done quickly and easily by specifying appropriate differential pressure setpoints.

Nach dem Anlegen der ersten Schweißelektrode 13 wird durch entsprechende Betätigung eines weiteren Arbeitszylinders 24 die zweite Schweißelektrode 14 mittels eines Schwenkhebels 25 von der anderen Seite her gegen die Bleche 11, 12 bewegt und an diese angelegt. Dann erfolgt der Schweißvorgang. Die Steuerung des zweiten Arbeitszylinders 24 ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, sodass auf eine entsprechende detailliertere Beschreibung verzichtet werden kann. Hierzu wird auf die ausführlichere Beschreibung im eingangs angegebenen Stand der Technik verwiesen.After applying the first welding electrode 13 is by appropriate actuation of another working cylinder 24 the second welding electrode 14 by means of a pivoting lever 25 from the other side against the sheets 11 . 12 moved and created on this. Then the welding process takes place. The control of the second working cylinder 24 is not the subject of the present invention, so that a corresponding more detailed description can be dispensed with. For this purpose, reference is made to the more detailed description in the initially cited prior art.

Das Differenzdruckregelventil 19, also beispielsweise der integrierte Differenzdruckregler 23, kann mit einer elektroni schen Schnittstelle ausgestattet sein, um mit einer externen Steuervorrichtung kommunizieren zu können. Die Verbindung kann über Leitungen, beispielsweise Datenleitungen oder drahtlos mittels einer drahtlosen Datenübertragungseinrichtung erfolgen. Hierdurch kann die beschriebene Vorrichtung von dieser externen Steuervorrichtung aus ferngesteuert werden. Dabei ist es auch möglich, über diese Schnittstelle Sensorrückmeldungen vorzunehmen, also beispielsweise die mittels der Druck-Spannungs-Wandler 21, 22 erfassten Druckwerte.The differential pressure control valve 19 So for example the integrated differential pressure controller 23 , may be equipped with an electronic interface rule to communicate with an external control device. The connection can be made via lines, for example data lines or wirelessly by means of a wireless data transmission device. As a result, the described device can be remotely controlled by this external control device. It is also possible to make sensor feedback via this interface, that is, for example, by means of the pressure-voltage converter 21 . 22 recorded pressure values.

Um auch Einstellungen an Ort und Stelle vornehmen zu können, können die Differenzdruck-Sollwerte ΔPsoll auch mittels eines nicht dargestellten elektronischen oder elektrischen Einstellglieds manuell vorgegeben werden. Dieses kann am Differenzdruckregelventil 19 oder in dessen Nähe, also beispielsweise an einer anderen Stelle an der Schweißzange angebracht sein.In order to be able to make adjustments on the spot, the differential pressure setpoint values ΔP soll can also be preset manually by means of an electronic or electrical adjustment element (not shown). This can be done on the differential pressure control valve 19 or in its vicinity, so for example be attached to a different location on the welding gun.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebene sogenannte C-Schweißzange beschränkt, sondern umfasst auch die sogenannten X-Schweißzangen.The Invention is self-evident not limited to the described so-called C-welding gun, but also includes the so-called X-welding tongs.

Claims (8)

Vorrichtung zur Positionierung einer Schweißzange mit einer seiner Schweißelektroden an zu verschweißenden Werkstücken mittels eines fluidischen Arbeitszylinders, wobei der fluidische Druck in den beiden Kammern des Arbeitszylinders mittels einer Druckregelventilanordnung vorgebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges Differenzdruckregelventil (19) zur Vorgabe eines Differenzdrucks in den beiden Kammern (16, 17) des Arbeitszylinders (15) mit diesen verbunden ist, wobei ein Sollwerteingang des Differenzdruckregelventils (19) zur Vorgabe eines Differenzdruck-Sollwerts (ΔPsoll) ausgebildet ist .Device for positioning a welding gun with one of its welding electrodes on workpieces to be welded by means of a fluidic working cylinder, wherein the fluidic pressure in the two chambers of the working cylinder can be predetermined by means of a pressure regulating valve arrangement, characterized in that a single differential pressure control valve ( 19 ) for specifying a differential pressure in the two chambers ( 16 . 17 ) of the working cylinder ( 15 ) is connected to these, wherein a setpoint input of the differential pressure control valve ( 19 ) is designed to specify a differential pressure setpoint (ΔP soll ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Differenzdruckregelventil (19) eine elektronische Schnittstelle besitzt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the differential pressure control valve ( 19 ) has an electronic interface. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schnittstelle mit einer externen Steuervorrichtung über Leitungen, insbesondere Busleitungen, oder mittels einer drahtlosen Datenübertragungseinrichtung verbindbar ist.Apparatus according to claim 2, characterized ge indicates that the electronic interface with an external control device via lines, in particular bus lines, or by means of a wireless data transmission device is connectable. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Differenzdruckregelventil (19) ein elektronisches oder elektrisches Einstellglied zur Vorgabe des Differenzdruck-Sollwerts (ΔPsoll) besitzt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the differential pressure control valve ( 19 ) has an electronic or electrical setting element for specifying the differential pressure setpoint (ΔP soll ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Differenzdruckregelventil (19) als Proportionalventil ausgebildet ist oder ein solches enthältDevice according to one of the preceding claims, characterized in that the differential pressure control valve ( 19 ) is designed as a proportional valve or contains such Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Differenzdruckregler (23) und/oder Drucksensoren (21, 22) am oder im Differenzdruckregelventil (19) integriert sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a differential pressure regulator ( 23 ) and / or pressure sensors ( 21 . 22 ) on or in the differential pressure control valve ( 19 ) are integrated. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Differenzdruckregelventil (19) als 5/3-Wegeventil (20) ausgebildet ist oder ein solches enthält.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the differential pressure control valve ( 19 ) as 5/3-way valve ( 20 ) is formed or contains such. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißzange (10) einen zweiten Arbeitszylinder (24) zur Positionierung der anderen seiner beiden Schweißelektroden (14) relativ zur ersten Schweißelektrode (13) besitzt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the welding tongs ( 10 ) a second working cylinder ( 24 ) for positioning the other of its two welding electrodes ( 14 ) relative to the first welding electrode ( 13 ) owns.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102528360A (en) * 2011-12-31 2012-07-04 无锡曙光模具有限公司 Novel bracket welding fixture for diffuser of automotive exhaust gas recirculation cooling system

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