APARATO SOLDADOR, EN PARTICULAR, APARATO SOLDADOR DE TUERCAS.

Aparato soldador para la soldadura de una pieza pequeña, en particular una tuerca,

con un soporte para tuerca, que comprende al menos dos electrodos de soldadura (16, 18) los cuales tienen una hendidura de soldadura (20) prevista entre ellos, al menos dos brazos soldadores (12, 14) movibles uno respecto de otro, cada uno de los cuales lleva al menos un electrodo de soldadura (16, 18), donde un movimiento relativo de los brazos soldadores (12,14) provoca un cambio en amplitud de la hendidura de soldadura (22), así como un motor eléctrico controlable numéricamente (30) como suministro de potencia, que está acoplado como propulsor de movimiento relativo con al menos uno de los brazos soldadores (14) por medio de un engranaje que transmite movimiento y potencia (32, 34, 48), para provocar el movimiento de al menos uno de los brazos soldadores (14), en particular un movimiento de avance durante el proceso de soldado, relativo al otro brazo soldador respectivo (12), caracterizado por que el engranaje (32, 34, 48) comprende un control de levas mecánico (34, 48), en el que en uno de los componentes de motor eléctrico (30) y brazo soldador (14), está prevista una leva (34), preferiblemente en forma de rodillo de apoyo, que está colocada en un carril de levas (48a, 48b) de forma desplazable que está conectado con cada uno de los otros componentes del motor eléctrico (30) y el brazo soldador (14)

La presente invención se refiere a un aparato soldador para la soldadura de una pieza pequeña, en particular una tuerca, con un soporte para pequeñas piezas. El aparato soldador comprende: al menos dos electrodos de soldadura, provistos de una hendidura de soldadura entre ellos; al menos dos brazos soldadores movibles uno respecto de otro, cada uno de los cuales lleva al menos un electrodo de soldadura, donde un movimiento relativo de los brazos soldadores provoca un cambio en amplitud de la hendidura de soldadura; así como un motor eléctrico controlable numéricamente como suministro de potencia, que está acoplado como propulsor de movimiento relativo con al menos uno de los brazos soldadores por medio de un engranaje que transmite movimiento y potencia, para provocar el movimiento de al menos uno de los brazos soldadores, en particular un movimiento de avance durante el proceso de soldado, relativo al otro brazo soldador respectivo.

En el estado de la técnica son ampliamente conocidos los aparatos soldadores de este tipo. Como suministro de potencia para los aparatos soldadores conocidos de un primer tipo, se utiliza un sistema de resortes, que está ajustado con una tensión previa tal que el aparato soldador, en un estado de preparación para la soldadura, mantiene sujetos entre los electrodos de soldadura la pieza pequeña y el soporte para piezas pequeñas.

Para ello, la pieza pequeña se sitúa en una zona de fijación prevista en el soporte para piezas pequeñas. También están previstas acumulaciones de material en la pieza pequeña, que se funden durante el proceso de soldadura y procuran una unión soldada entre la pieza pequeña y el soporte para piezas pequeñas.

Con la fusión de la acumulación de material, es necesario un seguimiento de los electrodos de soldadura en su movimiento de avance, para que no se origine un tramo de espacio entre los electrodos de soldadura y el metal de aporte y/o entre la pieza pequeña y el soporte para piezas pequeñas como metal de aporte.

Una de las desventajas de los aparatos soldadores del estado de la técnica que cuentan con un

sistema de resortes como suministro de potencia es que el resorte o el sistema de resortes tiene un determinado tipo de movilidad propia gracias a su pretensión, su rigidez y la masas que tiene que mover, y por tanto, el movimiento de avance de los electrodos de soldadura, en particular durante el proceso de soldadura, está claramente predeterminado en su transcurso temporal por el tipo de construcción del aparato soldador y los resortes utilizados. Para conseguir un resultado de soldadura lo mejor posible, en realidad es necesario realizar el proceso de soldadura de tal manera que la fusión de la acumulación de material corresponda al tipo de movilidad del aparato soldador. Por ello, en el estado de preparación para la soldadura del aparato soldador, la pretensión de los resortes de los brazos soldadores y de los electrodos de soldadura supone un factor que limita la duración del ciclo del aparato soldador y con ello su productividad.

Además, generalmente se prefiere que un mismo aparato soldador pueda soldar piezas pequeñas de diferentes tamaños, con distintos soportes para piezas pequeñas también. Pero normalmente la cantidad de las acumulaciones de material provistas para la soldadura tienen un tamaño proporcional a las piezas pequeñas que se van a soldar, así que el proceso de fusión durante el soldado de la pieza pequeña y el soporte para piezas pequeñas transcurre de manera distinta, dependiendo del tamaño de la respectiva pieza pequeña y/o el soporte para piezas pequeñas. Un aparato soldador que tenga electrodos de soldadura con resortes pretensados es difícil de adaptar a estos cursos temporales distintos para cada proceso de fusión. Normalmente se tiene que llegar a una solución de compromiso, que siempre es a expensas de la productividad del aparato soldador.

DE 299 17 213 U1 da a conocer un aparato soldador del tipo antes descrito, con un motor eléctrico numéricamente controlado como suministro de potencia. En el estado de la técnica también hay que hacer referencia a la patente JP 9122922 A.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato soldador del tipo antes mencionado, que pueda soldar piezas pequeñas y soportes para piezas pequeñas con duraciones de ciclo cortas y alta calidad de soldado, y que funcione de forma fiable.

Conforme a la invención, este objetivo se cumple con un aparato soldador genérico, en el cual el engranaje comprende un control de levas mecánico, en el que en uno de los componentes, es decir el motor eléctrico y el brazo soldador, está prevista una leva, preferiblemente en forma de rodillo de apoyo, que está colocada en un carril de levas de forma desplazable, que está conectado con cada uno de los otros componentes del motor eléctrico y el brazo soldador.

Por su fiabilidad, su baja tasa de fallos y su rápida transmisión del movimiento, el engranaje comprende un control de levas mecánico, en el que en uno de los componentes, es decir el motor eléctrico y el brazo soldador, está prevista una leva, que está colocada en un carril de levas de forma desplazable, y por razones de desgaste, preferiblemente desenrollable, que está conectado con cada uno de los otros componentes del motor eléctrico y el brazo soldador. Un carril de levas de este tipo tiene ventajas sobre todo si funciona en combinación con un dispositivo que transforme un movimiento rotatorio en un movimiento de traslación, puesto que así, a través de un contacto leva-carril de levas, puede trasladarse al menos un brazo soldador de forma fiable, rápida y muy precisa para variar la hendidura de soldadura.

Gracias al motor eléctrico controlable numéricamente se puede variar la hendidura de soldadura entre dos electrodos de soldadura de casi cualquier manera, mediante un control de motor apropiado. Así, no solo es posible y sin problemas la conducción precisa del movimiento de los electrodos de soldadura hacia el respectivo metal de aporte para soldar, sino también una "transformación" del aparato soldador para soldar las distintas piezas pequeñas y/o soportes de piezas pequeñas. Esta "transformación" tiene la ventaja de que puede suceder mediante mera técnica de control, de forma que no hay que llevar a cabo en el propio aparato soldador ningún tipo de modificación constructiva. Antes de poner en uso el aparato soldador, se pueden determinar de forma experimental los parámetros de funcionamiento para las piezas pequeñas y los soportes para piezas pequeñas y almacenarlos en una memoria.

Los brazos soldadores son generalmente componentes alargados en cuyo extremo longitudinal se fijan los electrodos de soldadura. Se puede lograr un modelo de ejecución ventajoso para el aparato soldador con una menor altura de construcción, si el motor eléctrico es un componente que se extiende a lo largo de un eje de extensión del motor, con el motor dispuesto de tal modo que el eje de extensión del motor es fundamentalmente paralelo a un eje longitudinal del brazo soldador. Un aparato soldador de este tipo, con una menor altura de construcción, se puede integrar de manera muy conveniente en una prensa o un tramo de prensas de una planta de fabricación, de forma que se puede modificar el portador de piezas pequeñas a la vez que se suelda la tuerca, por ejemplo.

La altura de construcción del aparato soldador puede hacerse especialmente baja si al menos dos brazos soldadores se colocan con los ejes longitudinales en paralelo o cuasi en paralelo. Con "cuasi en paralelo" se designa una colocación de los brazos soldadores en la cual los ejes longitudinales de los brazos soldadores se sitúan ligeramente inclinados, de tal manera que de hecho se cruzan entre sí, pero el punto de cruce está bastante lejos del aparato soldador, alejado del electrodo de soldadura aproximadamente cinco veces la longitud de los brazos soldadores. Los brazos soldadores con ejes longitudinales cuasi en paralelo son sobre todo para el caso de que esté previsto que los brazos soldadores sean rotatorios uno respecto del otro, el sector angular de giro relativo de ambos brazos soldadores tenga una posición fundamentalmente paralela a los ejes longitudinales de los brazos soldadores, y el ángulo de giro relativo entre ambos brazos soldadores sea aun así pequeño, un poco menos de 10º, de modo que la posición paralela de los ejes longitudinales de los brazos soldadores no cambie sustancialmente por el giro de los brazos soldadores.

En principio y conforme a la invención, puede pensarse... [Seguir leyendo]

1. Aparato soldador para la soldadura de una pieza pequeña, en particular una tuerca, con un soporte para tuerca, que comprende

al menos dos electrodos de soldadura (16, 18) los cuales tienen una hendidura de soldadura (20) prevista entre ellos,

al menos dos brazos soldadores (12, 14) movibles uno respecto de otro, cada uno de los cuales lleva al menos un electrodo de soldadura (16, 18), donde

un movimiento relativo de los brazos soldadores (12,14) provoca un cambio en amplitud de la hendidura de soldadura (22), así como

un motor eléctrico controlable numéricamente (30) como suministro de potencia, que está acoplado como propulsor de movimiento relativo con al menos uno de los brazos soldadores (14) por medio de un engranaje que transmite movimiento y potencia (32, 34, 48), para provocar el movimiento de al menos uno de los brazos soldadores (14), en particular un movimiento de avance durante el proceso de soldado, relativo al otro brazo soldador respectivo (12), caracterizado por que el engranaje (32, 34, 48) comprende un control de levas mecánico (34, 48), en el que en uno de los componentes de motor eléctrico (30) y brazo soldador (14), está prevista una leva (34), preferiblemente en forma de rodillo de apoyo, que está colocada en un carril de levas (48a, 48b) de forma desplazable que está conectado con cada uno de los otros componentes del motor eléctrico (30) y el brazo soldador (14).

2. Aparato soldador conforme a la reivindicación 1,

caracterizado por que el motor eléctrico (30) es un componente que se extiende a lo largo de un eje de extensión del motor (36), con el motor (30) dispuesto de tal modo que el eje de extensión del motor (36) es fundamentalmente paralelo a un eje longitudinal (38) de un brazo soldador (14).

3. Aparato soldador conforme a la reivindicación 1 ó la 2,

caracterizado por que los dos brazos soldadores al menos (12, 14) están situados con los ejes longitudinales (38, 40) en paralelo o cuasi paralelo.

4. Aparato soldador conforme a una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado por que los dos brazos soldadores al menos (12, 14) son orientables entre sí, preferiblemente alrededor de un eje pivotante (A) ortogonal a los ejes longitudinales (38, 40) de ambos brazos soldadores.

5. Aparato soldador conforme a la reivindicación 4,

caracterizado por que el engranaje (32, 34, 48) tiene un dispositivo (32) que transforma un movimiento giratorio en un movimiento de traslación, como por ejemplo un mecanismo con elementos fileteados.

6. Aparato soldador conforme a una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado por que una carcasa (42) del motor eléctrico (30) está acoplada indirectamente con un brazo soldador estacionario (14), por ejemplo con una base común, o está acoplado directamente, y un distribuidor de movimiento del motor eléctrico (30), movible en relación con la carcasa (42) está acoplado con un brazo soldador (14), movible en relación con el brazo soldador estacionario (12).

7. Aparato soldador conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que se incluye un control de soldado para controlar el flujo de corriente de soldado (ls) a través de los electrodos de soldadura (16, 18), y un control de motor para controlar el movimiento (lM) del distribuidor de movimiento del motor eléctrico (30) y el control de motor está configurado e interactúa con el control de soldado de tal manera que, dependiendo del curso temporal de la corriente de soldado (ls), se indica al motor (30) que efectúe un movimiento de avance.

8. Aparato soldador conforme a la reivindicación 7,

caracterizado por que el control de motor está configurado de tal manera que se indica al motor (30) que efectúe un movimiento de avance antes de que la corriente de soldado (ls) haya alcanzado la intensidad que requiere para fundir el material en la pieza pequeña y/o en el soporte para piezas pequeñas.

9. Aparato soldador conforme a la reivindicación 7 o la 8,

caracterizado por que el control del motor tiene una memoria, en la cual se almacena al menos una variable de control característica (ΔtTR) del motor (30), donde se determina el momento (tM) en que el control del motor indica un movimiento al motor (30) condicionado por al menos una variable de control característica (ΔtTR).

10. Aparato soldador conforme a una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado por que se trata de un aparato soldador para tuercas (10), para soldar tuercas sobre un soporte para tuercas.

11. Aparato soldador en tanto que aparato soldador para tuercas conforme a la reivindicación 10,

caracterizado por que tiene una unidad de posicionamiento (28) para alojar en la hendidura de soldadura (20) la tuerca

(94) que tiene que soldarse, y la unidad de posicionamiento (28) tiene dos elementos de sujeción (72, 74) que forman un espacio receptor (76) entre ambos, cada uno de los cuales está alojado de manera giratoria respecto de un eje giratorio de sujeción (V72, V74) entre una posición de carga para la tuerca y una posición de retención para la tuerca, en un alojamiento para elementos de sujeción (66), donde los ejes giratorios de sujeción (V72, V74) preferiblemente son fundamentalmente paralelos.

12. Aparato soldador conforme a la reivindicación 11,

caracterizado por que los elementos de sujeción (72,74) están fundamentalmente dispuestos y configurados de forma simétricamente especular, en relación a un plano de simetría (SE), que contiene una dirección de movimiento de carga

(L) para una tuerca que se carga en la unidad de posicionamiento (28), y un eje central longitudinal (MA) para una tuerca (94) retenida en la unidad de posicionamiento (28).

13. Aparato soldador conforme a la reivindicación 11 o la 12,

caracterizado por que en la unidad de posicionamiento (28) hay previstos medios limitadores del giro (78, 80, 82, 84), que limitan angularmente el movimiento de giro de los elementos de sujeción (72, 74).

14. Aparato soldador conforme a una de las reivindicaciones 11 a 13,

caracterizado por que cada uno de los elementos de fijación (72,74) tiene al menos una superficie de apoyo (86,88), preferiblemente una serie de superficies de apoyo (86,88), que están configuradas para estar sujetas en el lado de agarre (90, 92) del perímetro externo de la tuerca (94), con la tuerca (94) retenida en la unidad de posicionamiento (28).

15. Aparato soldador conforme a una de las reivindicaciones 11 a 14,

caracterizado por que al menos uno, aunque preferiblemente todos los elementos de sujeción (72, 74) tienen un saliente de agarre trasero (98) en un lado de la apertura de entrada al espacio receptor (76a), que en la posición de retención de la tuerca de los elementos de sujeción (72, 74), agarra por detrás a la tuerca (94) para impedir un movimiento de la tuerca en contra de la dirección de carga (L), y el saliente de agarre trasero (98) tiene un tamaño tal, que la anchura de la apertura de entrada al espacio receptor (78a) en la posición de carga de la tuerca corresponde al menos a la anchura de la tuerca que tiene que soldarse medida ortogonalmente respecto a un lado de agarre de la herramienta (90).

16. Aparato soldador conforme a una de las reivindicaciones 11 a 15,

caracterizado por que un elemento de sujeción (72, 74) o preferiblemente, los dos elementos de sujeción (72, 74), tienen una sección lateral perimetral que envuelve el alojamiento para elementos de sujeción a más de 180º, preferiblemente, de 200º a 240º, se prefiere especialmente a unos 220º.

17. Aparato soldador conforme a una de las reivindicaciones 11 a 16,

caracterizado por que está previsto que el alojamiento para elementos de sujeción (66) de la unidad de posicionamiento

(28) pueda moverse sobre uno de los brazos soldadores (12, 14) en una dirección de desplazamiento (D), donde la dirección de carga de la tuerca (L) tiene al menos un componente direccional acorde con la dirección de desplazamiento

(D) del alojamiento para elementos de sujeción (66); preferiblemente, ambas direcciones están alineadas.

18. Aparato soldador conforme a la reivindicación 17,

caracterizado por que el alojamiento para elementos de sujeción (66) está pretensado en una posición predeterminada relativa a uno de los electrodos de soldadura (16, 18).