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Punktschweißzangen sind Werkzeuge zum Widerstandsschweißen, sie dienen zur Herstellung von Widerstandsschweißverbindungen.

Bauart

Punktschweißzangen unterscheiden sich durch den externen oder intgrierten Einau der zum Schweißen notwendigen Transformatoren.

Wird der Transformator extern belassen, hat die Schweißzange eine kompakte Bauform mit geringem Gewicht. Die Zugänglichkeit in engen Arbeitsbereichen ist gut. Nachteilig ist die relativ lange Sekundärleitung, der bei Anwendung von Gleichstrom reduziert ist. In Zusammenarbeit mit Schweißrobotern ist die Bewegungsfreiheit sehr eingeengt.

Schweißzangen mit integriertem Transformator haben kurze Sekundärleitungen, dadurch einen höheren Wirkungsgrad. Beim Roboterbetrieb bieten sie einfache und schnelle Austauschmöglichkeiten durch steckbare Primärleitungen.

Punktschweißzangen

Eine weitere Unterscheidung ist die mechanische Grundkonstruktion. Dabei werden sogenannte X-Zangen (sie arbeiten nach dem Scherenprinzip) und C-Zangen unterschieden.

Bei der C-Zange laufen alle Bewegungsabläufe, wie das Zustellen der Elektrode und der Ausgleich der Zange geradlinig ab. Der Zylinder überträgt die Schweißkraft direkt auf die Gegenelektrode.

Bei der X-Zange bewegt die Zange die Elektroden über ein Gelenk, ebenso wie die Zangenausgleichsbewegung. Die X-Zangen neigen zum unerwünschten "Schieben" der Elektroden.

Roboterschweißzangen

Die Basis bilden Zangengrundkörper in verschiedenen Größen und Ausführungsarten. Diese Zangengrundkörper umfassen die „Hauptelemente“ zur Aufnahme der anwendungsspezifischen Elektrodenarme, die schweißkrafterzeugenden Einheiten (Pneumatikzylinder,Hydraulikzylinder, Elektromotor), den Adapterflansch zum Industrieroboter, den Zangenausgleich, die Sekundärinstallation und einen Klemmenkasten mit der elektrischen Installation. Der Transformator ist meist im Zangengrundkörper integriert. Nur in Ausnahmefällen (bei z. B. beengten Platzverhältnissen oder sehr hohen Schweißströmen) werden Lösungen mit extern angeordnetem Transformator gewählt. Die Sekundärinstallation umfaßt die Strombrücken und die luftgekühlten, flexiblen Elemente (Lamellenband oder Kabel) vom Transformator zu den Elektrodenarmen, welche die Elektrodenarmbewegung und die Zangenausgleichsbewegung mit ausführen. Bei den Lamellenbändern ist insbesondere auf ein sauberes Abrollen und die Beibehaltung des Abrollradius während der Elektrodenzustellbewegung zu achten. Der Zustand dieses Verschleißteils ist in der Produktion zu überwachen. Die Zustellbewegung über die krafterzeugenden Elemente ist üblicherweise unterteilt in einen Vorhub und einen Arbeitshub. Der Vorhub wird zum Umfahren von Störkanten betätigt. Der Arbeitshub als die eigentliche Zustellbewegung für jeden Schließ- und Kraftaufbauzeit und damit auch die gesamte Taktdauer, den Lärm und den Elektrodenverschleiß zu minimieren. Neben der Zustellbewegung des „angetriebenen“ Elektrodenarmes führt die Zange beim Schließvorgang noch die sogenannte Zangenausgleichsbewegung aus. Diese Ausgleichsbewegung ist im wesentlichen aus 2 Gründen erforderlich: a) Der Roboter wird mit wenigen Millimetern Abstand zwischen Werkstück und „feststehender“ Elektrode programmiert. b) Die Zangenkörper und die Elektrodenarme haben eine gewisse Elastizität, die sich in einem Aufbiegen während des Kraftaufbaus äußert. Die „feststehende“ Elektrode (Programmierelektrode oder TCP Tool Center Point) muß deshalb mit Start des Arbeitshubs diese Ausgleichsbewegung hin zum Werkstück anschwimmend ausführen können. Mit dem Öffnen der Zange nach dem Schweißvorgang muß die Zange in die stabile Ausgangsposition zurückkehren. Dies wird mit einer pneumatischen bzw. hydraulischen Schaltung oder einem Federsystem erreicht. Das Ausgleichssystem muß entsprechend der Orientierung der Zange im Raum beim Schweißvorgang eingestellt werden, damit das Aufsetzen der Elektroden auf das Bauteil möglichst ohne Krafteinwirkung auf den Punktflansch erfolgen kann. Bei stark wechselnden Zangenorientierungen während des gesamten IRProgrammablaufes muß vor Ort ein entsprechender Kompromiß gefunden werden. Als Punktschweißzangen für den Industrieroboter gibt es folgende Grundkonstruktionen: 4.1.1 C-Type (Bild 6) 4.1.2 X-Type (Bild 7) 4.1.3 Schweißhalbzange 4.1.4 Sonderzange Die Punktschweißzangen (C- bzw. X-Zangen) können als Einzeloder Doppelzange auf einem Roboterarm installiert werden.

Referenzen

Kategorie:Schweißen Kategorie:Schweißwerkzeug