DE2022315B2

DE2022315B2 - ELECTRIC RESISTANCE WELDING DEVICE

Info

Publication number: DE2022315B2
Application number: DE19702022315
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Humblot, Bernard, Chambourcy (Frankreich)
Priority date: 1969-05-22
Filing date: 1970-05-06
Publication date: 1976-07-01
Also published as: NL145161B; DE2022315A1; FR2044476A5; NL7006230A; US3663790A; DE7017101U; GB1276421A

Description

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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Widerstandsjchweißgerät mit einem auf einem Träger angeordneten Transformator, der einen Magnetkreis, eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung aufweist, wobei die Sekundärwicklung von einer einzigen, das Werk-Itück enthaltenden Schleife gebildet wird und die Schleife zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufende, im Inneren des Magnetkreises angeordnete, aus elektrisch-leitendem Werkstoff bestehende Stangen enthält, die jeweils mit ihrem einen Ende über den Magnetkreis vorstehen, an diesem Ende eine Elektrode tragen und durch mindestens eine Stellvorrichtung axial verschiebbar sind.The invention relates to an electrical resistance welding device with a transformer arranged on a carrier, which has a magnetic circuit, a primary winding and a secondary winding, the secondary winding of a single, the work-Itück containing loop is formed and the loop two substantially parallel to each other running, arranged inside the magnetic circuit, made of electrically conductive material Contains rods, each of which protrudes with one end over the magnetic circuit, one at this end Wear electrode and are axially displaceable by at least one adjusting device.

Bei einem vorbekannten Widerstandsschweißgerät dieser Gattung (US-PS 23 00 700) sind die beiden die Elektroden tragenden Stangen Teil eines U-förmigen Bauteils. Am Querschenkel des U-förmigen Bauteils greift das Stellglied eines druckmittelbetätigten Stellmotors an, der somit die beiden starr miteinander verbundenen Elektrodenhalter gemeinsam verschiebt. Da sich die Elektroden im Betrieb unterschiedlich abnutzen, ist es bei dieser Anordnung nicht ohne zusätzliche Maßnahmen möglich, gleichmäßige Schwei-Bungen /u erhalten. Hinzu kommt, daß der Stellmotor unmittelbar auf das U-förmige Bauteil einwirkt, das aus elektrischen Gründen beispielsweise aus Kupfer, alsoIn a previously known resistance welder of this type (US-PS 23 00 700), the two are the Rods carrying electrodes Part of a U-shaped component. On the cross leg of the U-shaped component attacks the actuator of a pressure-actuated servomotor, which thus rigidly interconnects the two connected electrode holder moves together. Because the electrodes are different in operation wear, it is not possible with this arrangement without additional measures to achieve uniform welds / u received. In addition, the servomotor acts directly on the U-shaped component that consists of electrical reasons for example made of copper, so

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einem Werkstoff geringer mechanischer Festigkeit, besteht. Dies hat zur Folge, daß die Stangen größere Abmessungen erhalten müssen, als dies elektrisch erforderlich wäre. Der Transformator muß daher leistungsstärker und platzraubender als eigentlich erforderlich ausgelegt werden.a material of low mechanical strength. As a result, the rods are larger Have to get dimensions than would be electrically necessary. The transformer must therefore be designed to be more powerful and space-consuming than actually required.

Bei einem Widerstandsschweißgerät etwas anderer Bauart (US-PS 10 41 778) ist es bereits bekannt, eine mit den Elektroden fest verbundene U-förmige Sekundärwicklung so auszubilden, daß die beiden Elektroden in axialer Richtung relativ zueinander verschiebbar sind. Dies wird dadurch erreicht, daß die beiden die Elektroden tragenden Sekundärwicklungsteile, die als parallel zueinander verlaufende, axial verschiebbare, aus elektrisch-leitendem Werkstoff bestehende Teile ausgeführt sind, durch einen flexiblen, querverlaufenden Wicklungsteil miteinander verbunden sind. Aber auch in diesem FaIt werden die beiden die Elektroden tragenden Sekundärwicklungsieile durch eine gemeinsame Stellvorrichtung verstellt, die über einen angelenkten Waagebalken an den von den Elektroden abgewandten Enden der beiden Sekundärwicklungsteile angreift. Auch bei diesem Widerstandsschweißgerät müsssen daher die die Elektroden tragenden Teile größere Abmessungen erhalten, als dies elektrisch erforderlich wäre.In a resistance welder of a slightly different type (US-PS 10 41 778) it is already known to have a to form the electrodes firmly connected U-shaped secondary winding so that the two electrodes in are displaceable in the axial direction relative to one another. This is achieved in that the two the Secondary winding parts carrying electrodes, which run parallel to one another and are axially displaceable Electrically conductive material existing parts are executed by a flexible, transverse Winding part are connected to each other. But even in this case, the two will carry the electrodes Secondary winding parts adjusted by a common adjusting device, which is linked via a Attacks the balance beam on the ends of the two secondary winding parts facing away from the electrodes. In this resistance welding device, too, the parts carrying the electrodes must therefore be larger Maintain dimensions than is electrically necessary were.

Es ist ferner ein elektrisches Widerstandschweißgerät (US-PS 29 28 915) bekannt, bei dem die beiden Elektroden durch gesonderte Stellmotoren unabhängig voneinander bewegbar sind. In diesem Fall ist jedoch die U-förmige Sekundärwicklung stationär angeordnet, wobei jeder Arm der Sekundärwicklung durch ein flexibles Leitungsstück mit der zugehörigen Elektrode verbunden ist, die ihrerseits über durch die Sekundärwicklung hindurch geführte, gegenüber dieser elektrisch isolierte Stangen verstellbar sind. Auch in diesem Fall muß das Widerstandsschweißgerät größere Abmessungen als elektrisch eigentlich erforderlich haben, da die Stangen eine Vergrößerung des Querschnitts der Sekundärwicklung bedingen und die Verwendung der aus dem Kreis de; Sekundärwicklung herausragenden biegsamen Anschlußs.tücke eine Impedanzerhöhung der Sekundärwicklung bedingt, ganz abgesehen davon, daß die Anschlußstücke wegen gleichzeitiger elektrischer und mechanischer Beanspruchung relativ rasch abgenutzt werden.It is also an electrical resistance welder (US-PS 29 28 915) known in which the two electrodes independently by separate servomotors are movable from one another. In this case, however, the U-shaped secondary winding arranged stationary, with each arm of the secondary winding through a flexible line piece is connected to the associated electrode, which in turn through the secondary winding guided therethrough, with respect to this electrically insulated rods are adjustable. In this case, too the resistance welder must have larger dimensions than actually required electrically, since the Rods cause an increase in the cross section of the secondary winding and the use of the from the district de; Secondary winding protruding flexible connection pieces an impedance increase of the Secondary winding conditional, quite apart from the fact that the connecting pieces because of simultaneous electrical and mechanical stress are worn out relatively quickly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Widerstandsschweißgerät der eingangs angegebenen Gattung so auszubilden, daß es möglichst kleine Abmessungen besitzt und dennoch gleichmäßige Schweißungen erlaubt.The invention is based on the object of providing a resistance welding device of the type specified at the beginning To train genus so that it has the smallest possible dimensions and yet uniform Welds allowed.

Diese Aufgabe wird bei einem Widerstandsschweißgerät mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Stangen an ihren von den Elektroden abgewandten Enden durch ein biegsames Leitungsteil elektrisch miteinander verbunden und durch gesonderte Stellvorrichtungen unabhängig voneinander verstellbar sind, und die Stellvorrichtungen aus seitlich versetzt und parallel verlaufend zu den Stangen angeordneten durckmittelbetätigbaren Stellmotoren bestehen, deren bewegbarer Teil jeweils mittels eines Querträgers mit dem die Elektrode tragenden Ende der zugehörigen Stange verbunden ist.This task is performed in the case of a resistance welding device with the features specified at the beginning solved according to the invention in that the two rods facing away from the electrodes Ends electrically connected to one another by a flexible line part and by separate adjusting devices are independently adjustable, and the adjusting devices are offset from the side and running parallel to the rods are arranged pressure medium-actuated servomotors whose movable part each by means of a cross member with the end of the associated electrode carrying the electrode Rod is connected.

Da die Stellmotoren versetzt zu den Stangen angeordnet sind, brauchen die Stangen keine sehr große mechanische Festigkeit zu haben, wodurch die Abmessungen des Transformators verringerbar sind. DieSince the servomotors are offset from the rods, the rods do not need very large ones to have mechanical strength, whereby the dimensions of the transformer can be reduced. the

i/eiden Elektroden werden unabhängig von etwaigen unterschiedlichen Abnutzungen mit gleicher Kraft an das Werkstück angedrückt, so daß gleichmäßige Schweißungen entstehen. Außerhalb des Transformators liegende biegsame Anschlußteile sind nicht erforderlich, was ebenfalls eine Verringerung der Abmessungen ermöglicht und die Lebensdauer erhöht. Darüber hinaus ermöglicht das erfindungsgemäße Gerät die Herstellung von sehr eng beieinanderliegenden Schweißpunkten. _!0 Both electrodes are pressed against the workpiece with the same force regardless of any different wear and tear, so that uniform welds are produced. Flexible connection parts located outside the transformer are not required, which also enables the dimensions to be reduced and the service life to be increased. In addition, the device according to the invention enables the production of weld points that are very close together. _{! 0}

Im Patentanspruch 2 ist eine an sich bekannte (»Resistance Welding Manual«, Vol. II. 1961, S. 86 bis 89) vorteilhafte Ausgestaltung des Widerstandsschweißgerätes nach Patentanspruch 1 beschrieben.In claim 2 is a per se known ("Resistance Welding Manual", Vol. II. 1961, pp. 86 to 89) advantageous embodiment of the resistance welding device according to claim 1 described.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail with the aid of the drawing. It shows

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines z. T. aufgebrochenen Widerstandsschweißgerätes,F i g. 1 is a perspective view of a z. T. broken resistance welder,

Fig. 2 eine weitere perspektivische Ansicht des Widerstandsschweißgerätes in einer anderen Lage,2 shows a further perspective view of the resistance welding device in a different position,

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie Hl-IiI in Fig. 1. FIG. 3 shows a cross section along the line HI-III in FIG. 1.

Fig.4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV in Fig.l.Fig. 4 shows a cross section along the line IV-IV in Fig.l.

Das in den Zeichnungen dargestellte elektrische Widerstandsschweißgerät weist zwei Elektroden I und 2 auf, welche mittels Kappen 3 und 4 an den unteren Enden zweier vertikaler Stangen 5 und 6 angebiacht sind. Die Stangen 5 und 6 werden durch ein Gehäuse 8 getragen.The electrical resistance welding device shown in the drawings has two electrodes I and 2, which are attached to the lower ends of two vertical rods 5 and 6 by means of caps 3 and 4 are. The rods 5 and 6 are supported by a housing 8.

Das Gehäuse 8 besteht im wesentlichen aus dem geschichteten Magnetkreis 11 eines Transformators. Der Magnetkreis ist durch einen Stapel von Blechkörpern gebildet, die zwischen einem unleren Flansch 12 und einem oberen Flansch 13 mittels Stangen 14 -₅ eingespannt sind. Auf dem oberen Flansch 8 befindet sich eine Abdeckung 16, an welcher ein Gewindebolzen 17 angebracht ist. Mit Hilfe des Gewindebolzens 17 kann das Widerstandsschweißgerät an der Halterung geeigneter Maschinen befestigt werden.The housing 8 consists essentially of the layered magnetic circuit 11 of a transformer. The magnetic circuit is formed by a stack of sheet metal bodies which between a unleren flange 12 and an upper flange 13 by means of rods 14 - ₅ are clamped. On the upper flange 8 there is a cover 16 to which a threaded bolt 17 is attached. With the help of the threaded bolt 17, the resistance welding device can be attached to the holder of suitable machines.

Die den Magnetkreis des Transformators bildenden Blechkörper sind von rechtwinkligem Äußerem, leder Blechkörper, so der in Fig. 3 der Zeichnungen mit Bezugsnummer 21 dargestellte Blechkörper, weist zwei Seitenteile 22 und einen Mittelteil 23 auf. Dieser besitzt die doppelte Stärke der beiden Seitenteile. Zwei Blechkörper einer selben Lage sind einander gegenüberliegend entlang der Mittellinie 25 ausgerichtet. Die Blechkörper sind in Form kleiner Pakete angeordnet, welche durch isolierende Lagen 26 jeweils voneinander getrennt sind. Die äußersten Blechkörper sind vom unteren Flansch 12 und vom oberen Flansch 13 durch zwei in gleicher Weise isolierende Lagen 28 und 29 getrennt.The sheet metal bodies forming the magnetic circuit of the transformer are rectangular in appearance and leather Sheet metal body, such as the sheet metal body shown in Fig. 3 of the drawings with reference number 21, has two Side parts 22 and a middle part 23. This has twice the strength of the two side parts. Two Sheet metal bodies in the same position are aligned opposite one another along the center line 25. the Sheet metal bodies are arranged in the form of small packages, which are separated from each other by insulating layers 26 are separated. The outermost sheet metal bodies are from the lower flange 12 and the upper flange 13 through two equally insulating layers 28 and 29 separated.

Am Mittelteil 23 des Magnetkreises 11 des Transformators sind zwei Primärwicklungen 32, 33 vorgesehen. ]e nach Anwendungszweck ist eine der beiden Primärwicklungen oder sind beide an eine geeignete Wechselstromquelle angeschlossen.Two primary windings 32, 33 are provided on the central part 23 of the magnetic circuit 11 of the transformer. Depending on the application, one of the two primary windings is or both are connected to a suitable alternating current source.

Der Sekundärkreis des Transformators wird durch ^₀ die einzige Sekundärwicklung gebildet, die die beiden Stangen 5, 6 enthält; ein Leitungsteil 36 verbindet die oberen Enden der beiden Stangen und damit denjenigen Bereich des zu schweißenden Materials, an den gleichzeitig die beiden Elektroden 1 und 2 angelegt (,<, werden.The secondary circuit of the transformer is formed by ^ ₀ the only secondary winding that contains the two rods 5, 6; a line part 36 connects the upper ends of the two rods and thus that area of the material to be welded to which the two electrodes 1 and 2 are applied at the same time (, <,.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Leitunssteil 36 durch ein biegsames Paket von Kupferla-In the illustrated embodiment, the Leitunsteil 36 by a flexible package of copper

4545 mellen gebildet, welche die Form eines U aufweisen. Die Enden des U-förmigen Körpers sind mittels Schrauben 38 und 39 an zwei festen Platten 41 und 42 bzw. an den oberen Enden der beiden Stangen 5 und 6 befestigt.Mellen formed, which have the shape of a U. the Ends of the U-shaped body are by means of screws 38 and 39 on two fixed plates 41 and 42 and on the upper ends of the two rods 5 and 6 attached.

Die zwei Stangen 5 und 6 sind in Längsrichtung in einer unteren Führung 45 und in einer oberen Führung 46 verschiebbar. Die beiden Führungen bestehen aus einem isolierenden Material und sind im unteren Flansch 12 und im oberen Flansch 13 eingefaßt.The two rods 5 and 6 are longitudinally in a lower guide 45 and in an upper guide 46 movable. The two guides are made of an insulating material and are in the lower Flange 12 and bordered in the upper flange 13.

Die Verschiebebewegung der beiden Stangen 5 und 6 geschieht mit Hilfe zweier doppelt wirkender Stellmotoren 47,48. die z. B. mit Druckluft beaufschlagt werden. Eines der Teile der Stellmotoren, z. B. der Zylinder, ist am Gehäuse befestigt, während das andere Teil, d. h. der Kolben, fest mit der entsprechenden Stange verbunden ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel trägt jeder Zylinder der beiden Stellmotoren 47 und 48 einen Schraubenbolzen 51, welcher mit Hilfe einer Schraube 52 am oberen Flansch 13 befestigt ist. Der Kolben 54 ist mit einer Stange 55 verbunden, an deren äußerem Ende ein Querträger 57 angeordnet ist. Durch diesen Querträger erstreckt sich die entsprechende Stange und ist an dieser mitteis einer Schraube 58 befestigt. Die Schraube 38 verbindet bzw. verspannt die beiden Teile des Querträgers, die durch einen Spalt 59 gebildet werden. Dieser Spalt mündet in die Bohrung des Querträgers, durch den sich die Stange erstreckt. The shifting movement of the two rods 5 and 6 takes place with the aid of two double-acting servomotors 47, 48. the z. B. be applied with compressed air. One of the parts of the servomotors, e.g. B. the cylinder, is attached to the housing, while the other part, ie the piston, is firmly connected to the corresponding rod. In the exemplary embodiment shown, each cylinder of the two servomotors 47 and 48 has a screw bolt 51 which is fastened to the upper flange 13 with the aid of a screw 52. The piston 54 is connected to a rod 55, at the outer end of which a cross member 57 is arranged. The corresponding rod extends through this cross member and is fastened to it by means of a screw 58. The screw 38 connects or braces the two parts of the cross member, which are formed by a gap 59. This gap opens into the bore of the cross member through which the rod extends.

Die beiden Stangen 5 und 6 werden durch e-n umlaufendes Medium gekühlt, /.. B. durch Wasser. Aus diesem Grund sind sie rohrförmig ausgebildet und an ihrem unteren Ende durch die entsprechenden Elektroden abgeschlossen, während sie an ihren oberen Enden mit Anschlüssen 62 und 63 versehen sind Diese träger« je ein Rohr 64 oder 65, das sich koaxial in das Innere der entsprechenden Stange bis zum unteren Ende derselben erstreckt, d. h. bis in die Nähe der Elektrode 1 oder 2 der entsprechenden Stange.The two rods 5 and 6 are cooled by a circulating medium, / .. B. by water. the end for this reason they are tubular and at their lower end by the corresponding electrodes closed, while they are provided with connections 62 and 63 at their upper ends. a tube 64 or 65, which extends coaxially into the interior of the corresponding rod to the lower end of the same extends, d. H. up to the vicinity of electrode 1 or 2 of the corresponding rod.

Der Anschluß 62 ist über einen Balg 66 mit einer öffnung 67 verbunden, welche sich in der Abdeckung 16 befindet, und welche ihrerseits an eine Zuführungsleitung für Kühlwasser angeschlossen ist. Der obere Bereich des Ringraumes, welcher zwischen dem Rohr 64 und der Wandung der Stange 5 bzw. deren Bohrung gebildet ist, steht über eine biegsame Leitung 68 mit dem oberen Anschluß 63 der anderen Stange 6 in Verbindung. Der obere Teil des Ringraumes, welcher sich zwischen dem im Inneren der zweiten Stange befindlichen Rohr und dieser Stange selbst befindet, ist durch einen weiteren Balg (nicht sichtbar in der Zeichnung) mit einer in der Abdeckung 16 angeordneten Öffnung 71 verbunden, um Kühlmittel abzuleiten, welches sich während des Durchlaufs im Gerät erwärmt hat.The connection 62 is connected via a bellows 66 to an opening 67 which is located in the cover 16 and which in turn is connected to a supply line for cooling water. The upper region of the annular space, which is formed between the tube 64 and the wall of the rod 5 or its bore, is connected to the upper connection 63 of the other rod 6 via a flexible line 68. The upper part of the annular space, which is located between the tube located inside the second rod and this rod itself, is connected by a further bellows (not visible in the drawing) to an opening 71 arranged in the cover 16 in order to discharge coolant, which has warmed up in the device during the run.

Die Arbeitsweise des Widerstandsschweißgerätes ist wie folgt:The operation of the resistance welder is as follows:

Die zu verschweißenden Werkstücke werden unter den Elektroden 1 und 2 ausgerichtet und liegen auf Gcgenelektroden (nicht dargestellt) auf. Der Beginn eines Schweißtaktes beginnt durch Zuführen von Druckluft an die beiden Stellmotoren 47 und 48, wodurch die beiden Stangen 5 und 6 ausgefahren, d. h. nach unten bewegt werden und somit der Sekundärkreis des Transformators geschlossen wird. Dies ist die Phase der Anlage der Elektroden.The workpieces to be welded are aligned under electrodes 1 and 2 and lie on them Gcgenelectrodes (not shown) on. The start of a welding cycle begins by feeding Compressed air to the two servomotors 47 and 48, whereby the two rods 5 and 6 extended, d. H. are moved downwards and thus the secondary circuit of the transformer is closed. This is the phase the placement of the electrodes.

Während die Elektroden nunmehr unier Druck an den zu verschweißenden Werkstücken anliegen, wird der Primärkreis des Transformators während eines bestimmten Zeitabschnittes unter Spannung gesetzt.While the electrodes are now under pressure on the workpieces to be welded, will the primary circuit of the transformer is energized for a certain period of time.

Dies ist die sogenannte Schweißphase. Die Elektroden werden während eines vorbestimmten Zeitabschnittes unter Druck auf den zu verschweißenden Werkstücken gehalten; dieser Vorgang entspricht der Phase der Verformung. Schließlich kehrt man die Bewegung der Stellmotoren 47 und 48 um, um die Elektroden von den miteinander verschweißten Werkstücken zu lösen.This is the so-called sweat phase. The electrodes are used for a predetermined period of time held under pressure on the workpieces to be welded; this process corresponds to the phase of Deformation. Finally, the movement of the servomotors 47 and 48 is reversed to remove the electrodes from the to solve welded workpieces.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

2020th

I. Electric resistance welder with a transformer arranged on a carrier. the one magnetic circuit, one primary winding and having a secondary winding, the secondary winding of a single one, the workpiece containing loop is formed and the loop has two substantially parallel to each other, rods made of electrically conductive material arranged inside the magnetic circuit contains, each of which protrudes with one end over the magnetic circuit, at this end one Wear electrode and are axially displaceable by at least one adjusting device, thereby characterized in that the two rods (5,6) facing away from the electrodes (I, 2) Ends electrically connected to one another by a flexible cable (36) and by separate Adjusting devices (47, 48) can be adjusted independently of one another and the adjusting devices are off laterally offset and running parallel to the rods (5, 6) arranged pressure medium-actuated There are servomotors (47, 48), the movable part (55) of which each by means of a cross member (57) is connected to the end of the associated rod carrying the electrode.

2. Resistance welding device according to claim 1, characterized in that each of the rods (5,6) tubular and closed at one end by the electrode carried by it is, while the other end of the rod is provided with a connection (62,63). the one coaxially ins Inside the rod extending tube (64,65) carries. and that the tube on the one hand and the annulus between the tube and the inner wall of the rod on the other hand, each via a connection with a Coolant circuit are connected.