PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO DE SOLDADURA ELÉCTRICA POR PUNTOS.

Procedimiento de soldadura eléctrica por puntos de piezas de trabajo (2) por medio de pinzas de soldadura (10) con electrodos (11,

12), en donde se aplican varios puntos de soldadura (15) a lo largo de un trayecto (16), y la pieza de trabajo (2) y la pinza de soldadura (10) son movidas una con relación a otra por uno o varios robots multieje (3), especialmente robots de brazo articulado, en un movimiento de desplazamiento (19) entre los puntos de soldadura (15), y en donde la pieza de trabajo (2) y al pinza de soldadura (10) se mueven una con relación a otra al aplicar los puntos de soldadura (15) a lo largo del trayecto (16), caracterizado porque, estando cerrada la pinza de soldadura (10), la pieza de trabajo (2) y dicha pinza de soldadura (10) son hechas girar una con relación a otra alrededor del punto de soldadura (15)

La invención concierne a un procedimiento y un dispo-sitivo de soldadura eléctrica por puntos de piezas de tra-bajo por medio de pinzas de soldadura con las caracterís-ticas del preámbulo de las reivindicaciones principales de procedimiento y de dispositivo.

Esta técnica de soldadura por puntos con pinzas de soldadura eléctrica por puntos, por ejemplo pinzas en C o pinzas en X, es conocida por la práctica y por el documen-to DE 38 03 502 C1. En esta técnica de soldadura se dispo-nen varios puntos de soldadura uno tras otro a lo largo de un trayecto de la pieza de trabajo, especialmente una pie-za de carrocería de vehículo. La pieza de trabajo y la pinza de soldadura son movidas para ello una con relación a otra por uno o varios robots multieje, especialmente en forma de robots de brazo articulado de seis ejes. En la primera variante el robot conduce la pinza de soldadura con respecto a la pieza de trabajo parada. En la segunda variante el robot mueve la pieza de trabajo con respecto a una pinza de soldadura estacionaria. En una tercera va-riante tanto la pinza de soldadura como la pieza de traba-jo pueden ser movidas una con relación a otra por un res-pectivo robot. Con este movimiento relativo se realiza un movimiento de desplazamiento entre la pieza de trabajo y la pinza de soldadura a lo largo del trayecto hasta alcan-zar las distintas posiciones de soldadura. En el estado de la técnica se posicionan la pieza de trabajo y la pinza de soldadura una con relación a otra en el sitio de soldadu-ra, ocupándose entonces una posición de reposo sin más mo-vimiento de desplazamiento. Al cerrar la pinza de soldadu-ra y durante el proceso de soldadura se conserva la posición relativa de la pinza de soldadura y la pieza de tra-bajo.

El documento US 5,945,011 A se ocupa de una enseñanza de puntos de soldadura de una pinza de soldadura y revela para ello una desviación de la pinza de soldadura y sus electrodos con respecto a obstáculos existentes en el tra-zado de su trayecto, teniendo que abrirse la pinza de sol-dadura en grado diferente.

Se conoce por el documento US 5,541,382 A un equipo de rotación y vibración de electrodos para arrancar capas de óxido durante la soldadura por puntos. El electrodo es parte integrante de un aparato de soldadura por puntos y es hecho girar con relación a un brazo de apoyo después de aplicarse a la pieza de trabajo durante la soldadura y el paso de la corriente.

El documento DE 690 11 359 T2 describe un procedi-miento de soladura de puntos por resistencia, en el que las puntas de los electrodos se posicionan de nuevo me-diante una combinación de inclinación y giro para prolon-gar la vida útil de la punta del electrodo por medio de un desplazamiento y una renovación de las superficies de con-tacto de los electrodos.

En el documento DE 197 29 968 C1 se comenta una máquina de soldadura estacionaria cuyo electrodo inferior es girado alrededor de un eje de giro en la medida de un ángulo de giro determinado. El electrodo inferior esta em-bridado para ello sobre una placa de sujeción, pudiendo ser hechos girar conjuntamente la placa de sujeción y el electrodo por una unidad de accionamiento lineal.

El documento JP 2001-105 153 A revela un procedimien-to y un equipo de soldadura eléctrica por puntos de piezas de trabajo con efecto de aprendizaje, en donde un robot de brazo articulado mueve una pinza de soldadura con electro-dos con respecto a una pieza de trabajo mantenida estacio-naria y aplica puntos de soldadura. Se deberán evitar con ello posiciones erróneas de la pinza de soldadura y, por tanto, deformaciones concomitantes no deseadas de la pieza de trabajo al cerrar de la pinza de soldadura, detectándo-se y corrigiéndose desviaciones de posición de los puntos de soldadura en la pieza de trabajo y soldándose correcta-mente las bridas deformadas.

El documento EP 0 644 014 A1 muestra un robot con una pinza de soldadura de funcionamiento síncrono, en donde coinciden la llegada de los electrodos de soldadura al punto de soldadura y la terminación de la fase de apriete. La pinza de soldadura se mueve de la manera usual trans-versalmente a la dirección del trayecto durante el alcance y la aplicación de los puntos de soldadura, estando inte-rrumpido entonces el movimiento de desplazamiento.

El documento DE 692 20 409 T2 se ocupa de una desvia-ción de la pinza de soldadura para esquivar obstáculos. En este caso, se abre la pinza de soldadura más de lo habi-tual para circunvalar una protuberancia u otro obstáculo. La apertura y cierre propiamente dichos de la pinza para el proceso de soldadura tiene lugar con la pinza de solda-dura parada y con el movimiento de desplazamiento inte-rrumpido.

El problema de la presente invención consiste en in-dicar una técnica mejor para la soldadura eléctrica por puntos.

La invención resuelve este problema con las carac-terísticas de la reivindicación 1 de procedimiento y de la reivindicación 9 de dispositivo.

Debido al movimiento relativo entre la pieza de tra-bajo y la pinza de soldadura, especialmente entre la pieza de trabajo y los electrodos, se obtienen diferentes efec-tos y ventajas al aplicar los puntos de soldadura. Por un lado, se ahorra tiempo. Se obtienen tiempos de cadencia netamente más cortos junto con, al mismo tiempo, una carga reducida de la máquina. Con el movimiento de desplazamien-to se pueden alcanzar velocidades de movimiento altas y ampliamente constantes junto con fases de aceleración y frenado netamente reducidas. Se produce así un menor des-gaste. Además, debido al movimiento relativo entre los electrodos y la pieza de trabajo durante el proceso de soldadura se puede conseguir una mejor calidad de la sol-dadura por puntos.

Los tiempos de cadencia más cortos hacen posible un mejor aprovechamiento de los robots de soldadura. Además, se puede reducir el número necesario de robots y pinzas de soldadura en una estación de soldadura o en una línea de fabricación integrada por varias estaciones. El movimiento de desplazamiento homogeneizado tiene ventajas cinemáticas para los robots. Se puede reducir la vibración adicional o temblor incontrolado del robot usual en procedimientos convencionales al comienzo de la operación de soldadura. En el aspecto de la técnica de soldadura se obtienen una vida útil más larga de las caperuzas de electrodo y la me-jora antes mencionada en la calidad de la soldadura por puntos. Esta ventajas se establecen especialmente al sol-dar chapas revestidas de zinc, ya que la aleación del zinc con la caperuza del electrodo se comporta mejor que el desprendimiento esporádico incontrolado de la capa extraña desde la superficie de la caperuza, tal como ocurre en el estado de la técnica. En la soldadura de puntos por resis-tencia del aluminio esta aleación constituye un problema aún mayor en el estado de la técnica y reduce el número de puntos de soldadura posibles con un juego de electrodos.

Con la técnica de soldadura según la invención se pueden incrementar el número de puntos de soldadura y la estabilidad de las caperuzas de los electrodos. Esto apor-ta claras mejoras y posibilidades de uso ampliadas para el proceso, especialmente en el caso de la soldadura de alu-minio. En este contexto, es favorable también la menor cantidad de trabajos de repasado en las piezas de trabajo.

El giro relativo de los electrodos apretados con res-pecto a la pieza de trabajo tiene, además, ventajas tec-nológicas. La reproducibilidad de los parámetros de solda-dura eléctrica es mejorada por el giro. Esto conduce a una homogeneización de los resultados de soldadura y a un au-mento de la calidad. Se puede reducir o suprimir la acomo-dación gradual usual hasta ahora, es decir, la adaptación escalonada de la tensión de soldadura o de la corriente de soldadura para compensar parámetros de soldadura fluctuan-tes al agrandarse, debido al funcionamiento, la superficie operativa de los electrodos.

El giro de los electrodos en el punto de soldadura aminora o impide la aleación usual hasta ahora de materia-les de la pieza de trabajo con los electrodos y la varia-ción concomitante de las condiciones del proceso. Además, en la soldadura de puntos por resistencia convencional es-tas aleaciones pueden desprenderse de manera incontrolada en cualquier momento, lo que puede conducir a una varia-ción adicional y brusca de las condiciones del proceso. Debido al giro de los electrodos en el sitio de contacto y de soldadura se reducen o anulan estas acciones negativas.

En la soldadura de puntos por resistencia convencio-nal...

1. Procedimiento de soldadura eléctrica por puntos de piezas de trabajo (2) por medio de pinzas de soldadura (10) con electrodos (11, 12), en donde se aplican varios puntos de soldadura (15) a lo largo de un trayecto (16), y la pieza de trabajo (2) y la pinza de soldadura (10) son movidas una con relación a otra por uno o varios robots multieje (3), especialmente robots de brazo articulado, en un movimiento de desplazamiento (19) entre los puntos de soldadura (15), y en donde la pieza de trabajo (2) y al pinza de soldadura (10) se mueven una con relación a otra al aplicar los puntos de soldadura (15) a lo largo del trayecto (16), caracterizado porque, estando cerrada la pinza de soldadura (10), la pieza de trabajo (2) y dicha pinza de soldadura (10) son hechas girar una con relación a otra alrededor del punto de soldadura (15).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracte-rizado porque, estando cerrada la pinza de soldadura (10), la pieza de trabajo (2) y dicha pinza de soldadura (10) son giradas una con relación a otra alrededor del eje de electrodo (13) que discurre entre los electrodos apretados (11, 12).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, ca-racterizado porque el movimiento de giro alrededor del punto de soldadura (15) está orientado en la dirección de seguimiento (17) del trayecto (16).

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pieza de traba-jo (2) y la pinza de soldadura (10) son hechas girar una con relación a otra al abrir dicha pinza de soldadura (10).

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pieza de traba-jo (2) y la pinza de soldadura (10) son hechas girar una con relación a otra al cerrar dicha pinza de soldadura (10).

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el robot (3) rea-liza con sus primeros ejes principales I, II, III un movi-miento de guía sustancialmente constante (20) a lo largo del trayecto (16) y realiza también con su mano robótica multieje (9) un movimiento de compensación superpuesto.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, estando cerrada la pinza de soldadura (10), el movimiento de compensación de la mano robótica (9) es un movimiento de reajuste (21) alrededor del punto de soldadura (15).

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, estando abierta la pinza de soldadura (10), el movimiento de compensación de la mano robótica (9) es un movimiento de orientación (22) alrededor del punto (18) de la muñeca de la mano en dirección al siguiente punto de soldadura (15).

9. Dispositivo de soldadura eléctrica por puntos de piezas de trabajo (2) con uno o varios robots multieje (3), especialmente robots de brazo articulado, con un sis-tema de control (4) y al menos una pinza de soldadura (10) con electrodos (11, 12), en donde se aplican varios puntos de soldadura (15) a lo largo de un trayecto (16), y la pieza de trabajo (2) y la pinza de soldadura (10) pueden ser movidas una con relación a otra en un movimiento de desplazamiento (19) entre los puntos de soldadura (15), y en donde el dispositivo de soldadura (1) es controlado de tal manera que la pieza de trabajo (2) y la pinza de sol-dadura (10) sean movidas una con relación a otra al apli-car los puntos de soldadura (15) a lo largo del trayecto (16), caracterizado porque el control se efectúa de tal manera que, estando cerrada la pinza de soldadura (10), la pieza de trabajo (2) y dicha pinza de soldadura (10) sean hechas girar una con relación a otra alrededor del punto de soldadura (15).

10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracte-rizado porque el dispositivo de soldadura (1) presenta un programa de control para ejecutar un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.