DE936056C

DE936056C - Resistance welding machine with an electrode moved by a work cell influenced by a control (e.g. piston and cylinder)

Info

Publication number: DE936056C
Application number: DEJ2370D
Authority: DE
Inventors: Emil Knortz
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1943-06-12
Filing date: 1943-06-12
Publication date: 1955-12-01

Description

Widerstandsschweißmaschine mit durch eine von einer Steuerung beeinflußten Arbeitszelle (z. B. Kolben und Zylinder) bewegter Elektrode Die Erfindung betrifft Widerstandsschweißmaschinen, bei denen der Elektrodendruck durch eine steuerbare Arbeitszelle erzeugt wird, die auf mindestens eine Elektrode eine über den Betätigungsweg wirkende Kraft ausübt. Es ist bekannt, als solche Arbeitszelle einen Zylinder und einen Kolben an der Schweißmaschine anzuordnen, wobei die Elektrode mit dem Kolben verbunden ist und dem Zylinder ein Druckmittel, z. B. Preßluft oder Drucköl, zugeführt wird. Es ist ferner bekannt, für die Zufuhr des Druckmittels eine Steuerung vorzusehen, welche den Druck im Zylinder auf einen konstanten oder - während der Dauer eines Schweißprogramms - variablen Druck einregelt. Die Steuerung des variablen Druckes, die sogenannte Druckprogrammsteuerung, erfolgt in Abhängigkeit von Zeitgrößen, wobei ferner eine Abhängigkeit mit der Schweißstromzufuhr besteht.Resistance welding machine with influenced by a control Work cell (e.g. piston and cylinder) of moving electrode The invention relates to Resistance welding machines in which the electrode pressure is controlled by a Work cell is generated which is applied to at least one electrode via the actuation path acting force. It is known to have a cylinder and as such a work cell to arrange a piston on the welding machine, the electrode with the piston is connected and the cylinder a pressure medium, for. B. compressed air or pressure oil is supplied will. It is also known to provide a control for the supply of the pressure medium, which the pressure in the cylinder to a constant or - for the duration of a Welding program - regulates variable pressure. The control of the variable pressure, the so-called print program control takes place as a function of time parameters, whereby there is also a dependency on the welding current supply.

Es ist ferner bekannt, zum Zweck schneller Änderungen des Elektrodendruckes zwischen der die Elektrode betätigenden Arbeitszelle und der Elektrode einen Druckraum anzuordnen, der mit einem als Kraftübertragungsmittel zwischen Arbeitszelle und Elektrode wirkenden Druckmittel angefüllt ist, wobei in den Druckraum ein nockengesteuerter Verdrängerkolben eintritt, der die Änderung des Elektrodendruckes bewirkt. Der Verdrängerkolben erzeugt demnach zusätzlich zu der von der Arbeitszelle herrührenden und auf die Elektrode einwirkenden Kraft eine den Elektrodendruck erhöhende Kraft.It is also known for the purpose of rapid changes in electrode pressure a pressure space between the working cell which actuates the electrode and the electrode to be arranged with a power transmission means between the work cell and Electrode acting pressure medium is filled, with a cam-controlled in the pressure chamber Displacement piston enters, which causes the change in electrode pressure. The displacement piston accordingly generated in addition to that originating from and on the work cell Force acting on the electrode a force increasing the electrode pressure.

Es hat sich herausgestellt, daß bei den bekannten Widerstandsschweißmaschinen die an der Berührungssteile zwischen Elektrode und Werkstück wirksame Elektrodendruckkraft trotz der Steuerung des Druckmittels für die Arbeitszelle nicht gleichmäßig die vorgesehene Größe aufweist. Als Grund hierfür wurde ermittelt, daß die dem Elektrodendruck entgegenwirkenden Reibungskräfte in der Arbeitszelle unterschiedliche Größen erreichen.It has been found that in the known resistance welding machines those on the touching parts effective between electrode and workpiece Electrode pressure force despite the control of the pressure medium for the work cell not uniformly has the intended size. The reason for this was found to be that the frictional forces counteracting the electrode pressure in the work cell differ Reach sizes.

Durch die Erfindung wird nun die Möglichkeit geschaffen, den schädlichen Einfluß der unterschiedlichen Reibungswerte in der Arbeitszelle und in etwaigen zwischen Arbeitszelle und Elektrode angeordneten Kraftübertragungsgliedern, Führungen od. dgl. zu beseitigen. Dies wird gemäß der Erfindung durch die Anordnung eines in Abhängigkeit vom Anpreßdruck der Elektrode wirksamen Steuerwertgebers für die Arbeitszelle erreicht. Der in Abhängigkeit vom Elektrodendruck wirkende Steuerw:ertgeber ermittelt demnach die in der Elektrode tatsächlich wirksame Druckkraft und bildet hieraus einen Steuerwert, der in die Steuerang der Arbeitszelle eingeht. Ist die Arbeitszelle für die Erzeugung ,eines konstanten Elektrodendruckes vorgesehen, so schaltet der Steuerwertgeber, z. B. bei Druckmittelbetätigung der Elektrode, die Zufuhr des Druckmittels zur Arbeitszelle ab, sobald in der Elektrode der vorgesehene Druck wirksam ist. Unterliegt die Arbeitszelle einer Druckprogrammsteuerung, so wird dem Steuerwertgeber ein Vergleichsgerät zugeordnet, welches den in der Zeiteinheit in der Elektrode wirksamen Druck mit dem vorgesehenen Druck vergleicht und bei etwaigen sich ergebenden Differenzen Berichtigungsgrößen bildet, die in die Steuerung der Arbeitszelle eingehen.The invention now creates the possibility of the harmful Influence of the different coefficients of friction in the work cell and in any Force transmission members, guides arranged between the work cell and the electrode or the like to be eliminated. This is according to the invention by the arrangement of a depending on the contact pressure of the electrode effective control value transmitter for the Reached work cell. The control value transmitter that acts as a function of the electrode pressure determines the actually effective pressure force in the electrode and forms it from this a control value that is included in the control of the work cell. Is the Work cell provided for the generation of a constant electrode pressure, see above switches the control value transmitter, e.g. B. with pressure medium actuation of the electrode, the Supply of the pressure medium to the work cell as soon as the intended one is in the electrode Pressure is effective. If the work cell is subject to a print program control, see above a comparison device is assigned to the control value transmitter, which corresponds to the in the time unit compares the effective pressure in the electrode with the intended pressure and any The resulting differences form correction values that are used in the control of the Enter work cell.

Der in Abhängigkeit vom Elektrodendruck wirksame Steuerwertgeber kann beliebig gestaltet sein, so z. B. kann zwischen Elektrode und Arbeitszelle ein mit unterschiedlicher Druckeinwirkung sich ändernden elektrischen Durchgangswiderstand aufweisender Kristall angeordnet sein, dessen jeweiliger Durchgangswiderstand ein Maß der in der Elektrode wirksamen Druckkraft ergibt, welches für die Steuerung der Arbeitszelle dient. Ferner können Meßglieder angeordnet sein, welche die vom Elektrodendruck herrührende elastische Verformung an der Elektrode oder auch an sonstigen Teilen der Schweißmaschine mißt und hieraus ein Steuerwert für die Arbeitszelle bildet.The control value transmitter that is effective as a function of the electrode pressure can be designed in any way, e.g. B. can be placed between the electrode and the work cell different pressure changes changing electrical volume resistance having crystal be arranged, its respective volume resistance a Measure of the pressure force effective in the electrode results, which is necessary for the control serves as the work cell. Furthermore, measuring elements can be arranged, which the from Electrode pressure resulting elastic deformation on the electrode or also on measures other parts of the welding machine and from this a control value for the work cell forms.

Eine für einen Dauerbetrieb der Widerstandsschweißmäschine infolge ihrer Einfachheit besonders geeignete Ausgestaltung des Steuerwertgebers besteht darin, daß dieser als Kontaktmanometer ausgestaltet ist, dessen Druckmittel einen in an sich bekannter Weise zwischen Arbeitszelle und Elektrode angeordneten Druckraum ausfüllt und als Kraftübertragungsmittel zwischen Gliedern der Arbeitszelle und der Elektrode dient.One for continuous operation of the resistance welding machine as a result There is a particularly suitable design of the control value transmitter due to its simplicity in that it is designed as a contact manometer, the pressure medium of which is a pressure chamber arranged in a manner known per se between the work cell and the electrode fills and as a power transmission means between members of the work cell and the electrode is used.

Handelt es sichumWiderstandsschweißmaschinen, deren Elektrode durch einen Kolben betätigt wird, welcher unter Bildung zweier Zylinderräume in einem Zylinder angeordnet und beiderseits durch ein Druckmittel beäufschlagbar ist, so kann der Steuerwertgeber den Druck in dem zum Abheben der Elektrode vom Werkstück dienenden Zylinderraum steuern.If it is a resistance welding machine, the electrode a piston is actuated which, forming two cylinder spaces in one Cylinder is arranged and can be acted upon on both sides by a pressure medium, so the control value transmitter can set the pressure in which to lift the electrode from the workpiece control serving cylinder space.

Der Erfindungsgegenstand ist an Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles nachstehend - beschrieben, und zwar in Anwendung auf eine Widerstandsschweißmaschine mit konstantem Elektrodendruck.The subject matter of the invention is illustrated by means of one in the drawing Embodiment below - described, in application to a Resistance welding machine with constant electrode pressure.

Die im Ausführungsbeispfel als Doppelpunktrollen-Schweißmaschine ausgestaltete Widerstandsschweißmaschine besitzt die Elektroden 1, 2, welche durch die Arbeitszellen 3, ¢ betätigt werden. Die ATbeitszellen bestehen aus Zylindern 5, 6, .in denen die Kolben 7 und 8 angeordnet sind, welche von beiden Seiten durch ein Druckmittel beaufschlagt werden, das einerseits durch die Druckmittel-Leitung 9 und andererseits durch die gegenüber der Leitung 9 einen höheren Druck aufweisende Druckinittelleitung io über die Einlaßventile ii und die Druckbehälter 12 zugeführt wird. Außer den Einlaßventilen i i sind in der Druckmittelleitung io Auslaßventile 12 vorgesehen.The one designed in the example as a double-point roller welding machine Resistance welding machine has electrodes 1, 2, which through the work cells 3, ¢ can be operated. The working cells consist of cylinders 5, 6, in which the Pistons 7 and 8 are arranged, which are acted upon from both sides by a pressure medium are, on the one hand through the pressure medium line 9 and on the other hand through the compared to the line 9 having a higher pressure pressure center line io over the inlet valves ii and the pressure vessel 12 is supplied. Except for the intake valves i i outlet valves 12 are provided in the pressure medium line io.

Zwischen den Elektroden 1, 2 und den ihnen zugeordneten Arbeitszellen 3, q. sind erfindungsgemäß die auf den Elektrodendruck ansprechenden Steuerwertgeber angeordnet. Diese bestehen aus den Kontaktmanometern 13, deren Druckmittel über die Leitung 14 mit den Hohlräumen 15 in Verbindung steht. Im Hohlraum 15 ist ein Druckmittel angeordnet, welches als Kraftübertragungsmittel zwischen den Arbeitszellen 3, q. und den zugehörigen Elektroden 1, 2 wirksam ist.Between the electrodes 1, 2 and the work cells assigned to them 3, q. are, according to the invention, the control value transmitters that respond to the electrode pressure arranged. These consist of the contact manometers 13, whose pressure medium is above the line 14 is in communication with the cavities 15. In the cavity 15 is a Pressure means arranged, which as a force transmission means between the work cells 3, q. and the associated electrodes 1, 2 is effective.

Die Arbeitsweise der Einrichtung ist wie folgt: Tritt an der Elektrode ein zu geringer Elektrodendruck auf, so sinkt der Druck im Raum 15 auf einen solchen Wert, daß im Kontaktmanometer der über den Minimalkontakt 16 geführte Hilfsstromkreis 17, 18 geschlossen wird. Hierdurch wird das Relais i9 betätigt, welches seinerseits den Schalter ig' verstellt, derart, daß der Hilfsstromkreis 2o, 21 Strom erhält und das Auslaßventil 12 betätigt. Durch Öffnen des Auslaßventils erfolgt ein Druckabbau im unteren Zylinderraum der Arbeitszelle 5 bzw. 6, so daß der Elektrodendruck erhöht wird.The operation of the device is as follows: Step on the electrode If the electrode pressure is too low, the pressure in space 15 drops to such a level Value that in the contact manometer the auxiliary circuit led via the minimum contact 16 17, 18 is closed. This actuates relay i9, which in turn the switch ig 'adjusted in such a way that the auxiliary circuit 2o, 21 receives current and the outlet valve 12 is actuated. The pressure is reduced by opening the outlet valve in the lower cylinder space of the work cell 5 or 6, so that the electrode pressure increases will.

Stellt sich ein zu hoher Druck an den Elektroden 1, 2 heraus, so bewirkt der hierbei entstehende Druckanstieg im Druckraum 15 ein Schließen des Stromkreises 17, a3 über den Maximalkontakt 24., so daß das Relais 25 Spannung erhält und -der Schalter i9' derart betätigt wird, daß der Stromkreis 26, 27 geschlossen und die Einlaßventile i i betätigt werden. Da der Druck in der Druckmittelleitung io höher ist als derjenige in der Druckmittelleitung 9, wird der Druck auf die untere Seite der Kolben 7 bzw. 8 vergrößert, so daß eine Verringerung des Elektrodendruckes die Folge ist.If the pressure at the electrodes 1, 2 is too high, the resulting pressure increase in the pressure chamber 15 closes the circuit 17, a3 via the maximum contact 24, so that the relay 25 receives voltage and the switch i9 'in this way is actuated that the circuit 26, 27 is closed and the inlet valves ii are actuated. Since the pressure in the pressure medium line io is higher than that in the pressure medium line 9, the pressure on the lower side of the piston 7 or 8 is increased, so that the electrode pressure is reduced.

Sobald der Elektrodendruck die vorgesehene Größe erreicht hat, erfolgt durch den Kontaktmanometer wieder eine Unterbrechung der Stromkreise 17, 18 bzw. 17, 23 und ein Schließen der Auslaßventile 12 bzw. der Einlaßventile ii.As soon as the electrode pressure has reached the intended level, it takes place by the contact manometer again an interruption of the circuits 17, 18 resp. 17, 23 and a closing of the outlet valves 12 and the inlet valves ii.

Das Ausführungsbeispiel veranschaulicht eine Widerstandsschweißeinrichtung, deren Elektroden mit Hilfe der erfindungsgemäßen Steuerwertgeber auf einen konstanten Anpreßdruck eingeregelt werden. Handelt es sich um Widerstandsschweißmaschinen mit nach einem Druckprogramm steuerbaren Elektroden, so wird dem erfindungsgemäßen Steuerwertgeber ein Vergleichsgerät zugeordnet, welches aus etwaigen zwischen dem vorgesehenen und dem tatsächlichen Elektrodendruck sich ergebenden Differenzen Steuerwerte bildet.The embodiment illustrates a resistance welding device, their electrodes with the help of the control value transmitter according to the invention can be adjusted to a constant contact pressure. Is it a resistance welding machine? with electrodes controllable according to a printing program, the inventive Control value transmitter assigned a comparison device, which from any between the provided and the actual electrode pressure resulting differences control values forms.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht in jedem Fall eine Steuerung der Arbeitszellen in Abhängigkeit von dem in der Elektrode herrschenden Anpreßdruck. Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß durch die erfindungsgemäßen Steuerwertgeber statt der eigentlichen Arbeitszellen zusätzliche auf die Elektrode einwirkende Kraftquellen gesteuert werden.The device according to the invention enables control in any case of the working cells as a function of the contact pressure prevailing in the electrode. It is within the scope of the invention that by the control value transmitter according to the invention instead of the actual working cells, additional power sources acting on the electrode being controlled.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Resistance welding machine with through one of a control-influenced work cell (e.g. piston and cylinder) actuated Electrode, characterized by the arrangement of a depending on the contact pressure the electrode (r, 2) effective control value transmitter (z3 to 15) for the work cell (3, 4).

2. Resistance welding machine according to claim r, characterized in that the control value transmitter (i3 to 15) is designed as a contact manometer, the pressure medium of which one in a manner known per se between the work cell (3, 4) and the electrode (r, 2) arranged pressure space (z5) fills and as a force transmission means between It is used to structure the work cell and the electrode.

3. Resistance welding machine according to claim z or 2, wherein the work cell contains a piston which is arranged to form two cylinder spaces in a cylinder and which can be acted upon on both sides by a pressure medium, characterized in that the control value transmitter (r3 to 15) for controlling the pressure in the im The effective cylinder space serves to lift the electrode from the workpiece.