Dispositivo para soldadura por resistencia.

Dispositivo (1) para soldadura por resistencia para soldar un componente (15) a una pieza (21),

que comprende un bastidor (2) de soporte para una herramienta configura a modo de pinza (3) con dos brazos (4, 5) dispuestos enfrentados y que montan respectivos electrodos de soldadura, de los que un primer brazo (4) es solidario de la pinza y el segundo brazo (5) está montado con capacidad de desplazamiento respecto de la pinza por mediación de un primer actuador (8), estando caracterizado el dispositivo porque la pinza (3) es desplazable respecto del bastidor (2) que la sustenta por mediación de un segundo actuador (9) y de forma que ambos primer y segundo actuadores tienen capacidad de accionarse en coordinación para imprimir a los brazos (4, 5) de la pinza sendos movimientos a lo largo de una trayectoria recta para acercar o alejar a sus electrodos mutuamente entre sí, en el que el primer brazo (4) fijo respecto de la pinza monta un cabezal (10) hueco que define una superficie exterior (11), destinada a recibir el apoyo de la pieza, con una embocadura (12) y que aloja de forma guiada el correspondiente electrodo (13) cuya punta (14) está adaptada para recibir el apoyo del componente (15) en la pieza, pudiendo adoptar el cabezal (10) y el electrodo (13) al menos una posición de espera (A), en la que el electrodo (13) está sumido en el citado cabezal (10), quedando dispuesta la punta (14) del electrodo (13) respecto de la superficie exterior (11) del cabezal (10) una distancia suficiente como para poder disponer entre ellos el componente (15); y una posición de trabajo (B), en la que la punta (14) del electrodo (13) se dispone en o sobrepasa la embocadura del cabezal (10), colocando en consecuencia en el exterior del cabezal (10) el componente (15); en el que el cabezal (10) está sometido al efecto de unos medios elásticos (22) que tienden a disponerlo en una posición de espera (A) con el componente (15) inmediatamente dispuesto en la punta (14) y quedando sumidos la punta (14) y el componente (15) ocultos debajo de la superficie exterior de apoyo, en tanto que ejerciéndose presión sobre dicha superficie exterior de apoyo, el cabezal (10) es desplazable en dirección opuesta al segundo brazo (5) móvil, una distancia suficiente como para que el componente (15) apoyado sobre el electrodo (13) contacte, a través de la embocadura (12) del cabezal, con la pieza (21) que resta aplicada sobre la citada superficie exterior de apoyo; y en el que el dispositivo (1) comprende unos medios de gobierno (23) del segundo actuador (9) y por ende del desplazamiento lineal que se imprime a la pinza (3) respecto del bastidor (2), con instrucciones para ejecutar el desplazamiento de la pinza (3) en dirección a la pieza (21) mientras ésta permanezca inmovilizada con el propósito de que el componente (15) apoyado sobre el electrodo (13) contacte, a través de la embocadura (12) del cabezal (10), con dicha pieza (21) al retraerse la superficie exterior (11) de apoyo del cabezal (10) por efecto del avance de la pinza (3); los medios de gobierno (23) además controlan el primer actuador (8) del segundo brazo (5) mientras se produce el avance de la pinza (3) para retraer la superficie exterior (11) con instrucciones para ejecutar el desplazamiento de este segundo brazo (5) respecto de la pinza (3), en coordinación con el avance de ésta, y en dirección al primer brazo (4) para la inmovilización de la pieza (21).

Dispositivo para soldadura por resistencia Sector técnico de la invención

La invención se refiere a un dispositivo para soldadura por resistencia, particularmente apto para la soldadura de pequeños componentes o piezas, tales como tuercas, a una chapa metálica dispuesta en cualquier orientación espacial al alcance del dispositivo.

Antecedentes de la invención

En la actualidad se conocen dispositivos para soldadura por resistencia que comprenden una herramienta, configurada a modo de pinza, en la que se distinguen dos brazos que soportan respectivos electrodos de soldadura. Convencionalmente uno de los brazos está montado con capacidad de desplazamiento respecto de la herramienta para poder sujetar entre los brazos los componentes o piezas sobre las que debe realizarse la operación de soldadura al hacer pasar a través de los electrodos, cuando la pieza está sujeta entre los brazos de la pinza, una corriente de soldadura.

Cuando la operación de soldadura requiere la unión de un pequeño componente, tal como una tuerca, sobre la superficie de una chapa metálica, en situaciones ideales en las que dicha chapa está orientada horizontal se coloca el pequeño componente sobre la chapa para realizar su unión por soldadura. La colocación de este pequeño componente se realiza mediante lanzaderas o pistones inmediatamente antes de que el electrodo superior ejerza presión contra el electrodo inferior, dispuesto por debajo de la chapa.

El documento EP1579943-A1, en el que se basa el preámbulo de la reivindicación 1, describe un dispositivo para soldadura por resistencia que Incluye un electrodo móvil en un soporte asistido por un resorte, un cilindro de gas o un elemento de expansión, que permite su movimiento al ser comprimido. El soporte tiene una o varias columnas, estando el electrodo apoyado deslizante a lo largo de una y con un vástago alojado en el Interior de un dispositivo de poslclonamlento, también desplazable axialmente, en el que se recibe la pieza pequeña a soldar a través de una canaleta. El dispositivo de poslclonamiento, realizado en un material aislante, preferentemente cerámico, tiene unos clips de sujeción hasta su soldadura empujada por el vástago del electrodo a través de una ventana inferior.

El documento JP9038780-A da a conocer una máquina con un brazo que sostiene una tuerca de soldadura alimentada desde un tubo tuerca suministro justo debajo de un pasador de guía y se gira y se retira hada afuera por el descenso de un electrodo superior. La pieza o lámina a soldar se fija en un electrodo inferior insertando el pasador de guía inferior en un agujero formado en la pieza. La tuerca de soldadura se mantiene de pie por una pieza receptora en del brazo existente en el lado superior y el pasador de guía superior se inserta en el orificio roscado de la tuerca de soldadura sobre la pieza de recepción cuando el electrodo superior comienza a descender. El brazo se gira y retira hacia la cara exterior de un cuerpo de caja alrededor de un eje de fulcro cuando se presiona aún más la pieza receptora. La velocidad de descenso del electrodo superior excede la velocidad de descenso por gravedad de la tuerca de soldadura y, por lo tanto, la tuerca de soldadura se ajusta exactamente en el pasador de guía Inferior y se suelda y se fija a la pieza. El brazo se restablece a su posición Inicial y mantiene la tuerca neta de soldadura.

Estas formas de proceder no son aplicables cuando el dispositivo de soldadura que incorpora la pinza está montado en el brazo articulado de un robot con el propósito de soldar mutuamente entre sí piezas que pueden tener una orientación espacial diferente a la horizontal. En estas circunstancias el pequeño componente no queda apoyado de forma natural y de forma estable sobre la chapa.

Es por lo tanto un primer objetivo de la invención, un dispositivo que garantice la correcta unión por soldadura en cualquier orientación espacial.

Por otro lado, los pequeños componentes a soldar deben ser suministrados a las mencionadas lanzaderas o pistones que, al igual que la pinza, deberían tener la misma capacidad para orientarse de acuerdo con las necesidades de cada operación de soldadura.

Es otro objetivo de la invención un dispositivo que además de garantizar la correcta soldadura, garantice el correcto suministro de los pequeños componentes a soldar mediante la pinza.

También es un objetivo de la invención que este suministro se realice de forma simple y de forma que puedan llevarse a cabo y de forma consecutiva un número significativo de operaciones de soldadura sin ser necesario intervenir sobre los medios de suministro.

Otro objetivo de la invención es dar a conocer un dispositivo capaz de ofrecer las prestaciones antes señaladas y que constructivamente sea simple y con un número óptimo de componentes o partes móviles.

Explicación de la invención

El dispositivo según la invención se define en la reivindicación 1, y es de los que comprenden un bastidor de soporte para una herramienta configurada a modo de pinza con dos brazos dispuestos enfrentados y que montan respectivos electrodos de soldadura, de los que un primer brazo es solidario de la pinza y el segundo brazo está montado con capacidad de desplazamiento respecto de la pinza por mediación de un primer actuador, siendo la pinza desplazable respecto del bastidor que la sustenta por mediación de un segundo actuador y de forma que ambos primer y segundo actuadores tienen capacidad de accionarse en coordinación para imprimir a los brazos de la pinza sendos movimientos a lo largo de una trayectoria recta para acercar o alejar a sus electrodos mutuamente entre sí.

El dispositivo comprende que uno de los brazos tiene un cabezal hueco que define una superficie exterior con una embocadura y que aloja de forma guiada el correspondiente electrodo cuya punta está adaptada para recibir el apoyo de un componente a soldar en la pieza, pudiendo adoptar el cabezal y el electrodo uno respecto del otro al menos una posición de espera (A), en la que el electrodo está sumido en el citado cabezal, quedando dispuesta la punta del electrodo respecto de la superficie exterior del cabezal una distancia suficiente como para poder disponer entre ellos y dentro del cabezal el componente a soldar a la pieza; y una posición de trabajo (B), en la que la punta del electrodo se dispone en o sobrepasa la embocadura del cabezal, colocando en consecuencia en el exterior del cabezal el componente a soldar.

De acuerdo con la presente invención, el primer brazo, fijo respecto de la pinza, soporta el cabezal hueco cuya superficie exterior está destinada a recibir el apoyo de la pieza, estando sometido dicho cabezal al efecto de unos medios elásticos que tienden a disponerlo en una posición de espera (A) en la que la punta del electrodo y el componente dispuesto inmediatamente sobre él quedan sumidos, ocultos debajo de la superficie exterior de apoyo, en tanto que ejerciéndose presión sobre dicha superficie exterior de apoyo dicho cabezal es desplazable en dirección opuesta al segundo brazo, móvil, una distancia suficiente como para que el componente apoyado sobre el electrodo contacte, a través de la embocadura del cabezal, con la pieza a soldar que resta aplicada sobre la citada superficie exterior de apoyo.

Además, el dispositivo de acuerdo con la presente invención comprende unos medios de gobierno del segundo actuador y por ende del desplazamiento lineal que se imprime a la pinza respecto del bastidor, comprendiendo dichos medios de gobierno Instrucciones para ejecutar el desplazamiento de la pinza en dirección a la pieza mientras ésta permanezca inmovilizada con el propósito de que el componente apoyado sobre el electrodo contacte, a través de la embocadura del cabezal, con dicha pieza al retraerse la superficie exterior de apoyo del cabezal hueco por efecto del avance de la pinza.

Y la invención contempla que los citados medios de gobierno también controlen el primer actuador del segundo brazo de la pinza mientras se produce el avance de la pinza para retraer la superficie exterior de apoyo del cabezal hueco, comprendiendo los medios de gobierno instrucciones para ejecutar el desplazamiento de este segundo brazo respecto de la pinza, en coordinación con el avance de ésta, y en dirección al primer brazo para la inmovilización de la pieza.

Los actuales dispositivos comprenden unidades de control para el gobierno del brazo móvil de la pinza y también de ésta respecto de un bastidor, con el propósito de mantener y ejercer sustancialmente la misma presión con los electrodos sobre las piezas a soldar durante la operación de soldadura.

Ventajosamente, el dispositivo según la invención antes expuesta utiliza estos mismos sistemas de compensación,... [Seguir leyendo]

1.- Dispositivo (1) para soldadura por resistencia para soldar un componente (15) a una pieza (21), que comprende un bastidor (2) de soporte para una herramienta configura a modo de pinza (3) con dos brazos (4, 5) dispuestos enfrentados y que montan respectivos electrodos de soldadura, de los que un primer brazo (4) es solidario de la pinza y el segundo brazo (5) está montado con capacidad de desplazamiento respecto de la pinza por mediación de un primer actuador (8), estando caracterizado el dispositivo porque la pinza (3) es desplazable respecto del bastidor (2) que la sustenta por mediación de un segundo actuador (9) y de forma que ambos primer y segundo actuadores tienen capacidad de accionarse en coordinación para imprimir a los brazos (4, 5) de la pinza sendos movimientos a lo largo de una trayectoria recta para acercar o alejar a sus electrodos mutuamente entre sí, en el que el primer brazo (4) fijo respecto de la pinza monta un cabezal (10) hueco que define una superficie exterior (11), destinada a recibir el apoyo de la pieza, con una embocadura (12) y que aloja de forma guiada el correspondiente electrodo (13) cuya punta (14) está adaptada para recibir el apoyo del componente (15) en la pieza, pudiendo adoptar el cabezal (10) y el electrodo (13) al menos una posición de espera (A), en la que el electrodo (13) está sumido en el citado cabezal (10), quedando dispuesta la punta (14) del electrodo (13) respecto de la superficie exterior (11) del cabezal (10) una distancia suficiente como para poder disponer entre ellos el componente (15); y una posición de trabajo (B), en la que la punta (14) del electrodo (13) se dispone en o sobrepasa la embocadura del cabezal (10), colocando en consecuencia en el exterior del cabezal (10) el componente (15); en el que el cabezal (10) está sometido al efecto de unos medios elásticos (22) que tienden a disponerlo en una posición de espera (A) con el componente (15) inmediatamente dispuesto en la punta (14) y quedando sumidos la punta (14) y el componente (15) ocultos debajo de la superficie exterior de apoyo, en tanto que ejerciéndose presión sobre dicha superficie exterior de apoyo, el cabezal (10) es desplazable en dirección opuesta al segundo brazo (5) móvil, una distancia suficiente como para que el componente (15) apoyado sobre el electrodo (13) contacte, a través de la embocadura (12) del cabezal, con la pieza (21) que resta aplicada sobre la citada superficie exterior de apoyo; y en el que el dispositivo (1) comprende unos medios de gobierno (23) del segundo actuador (9) y por ende del desplazamiento lineal que se imprime a la pinza (3) respecto del bastidor (2), con instrucciones para ejecutar el desplazamiento de la pinza (3) en dirección a la pieza (21) mientras ésta permanezca inmovilizada con el propósito de que el componente (15) apoyado sobre el electrodo (13) contacte, a través de la embocadura (12) del cabezal (10), con dicha pieza (21) al retraerse la superficie exterior (11) de apoyo del cabezal (10) por efecto del avance de la pinza (3); los medios de gobierno (23) además controlan el primer actuador (8) del segundo brazo (5) mientras se produce el avance de la pinza (3) para retraer la superficie exterior (11) con instrucciones para ejecutar el desplazamiento de este segundo brazo (5) respecto de la pinza (3), en coordinación con el avance de ésta, y en dirección al primer brazo (4) para la inmovilización de la pieza (21).

2.- Dispositivo (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el electrodo (13) alojado en el cabezal (10) hueco aloja una espiga (24) o pin de centraje para el componente (15) a soldar en la pieza (21), cuyo extremo distal sobresale por encima de la punta (14) del electrodo (13).

3.- Dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está provisto de un depósito (6) adecuado para acumular una cola de componentes (15) a soldar, solidario de la pinza (3), y de medios que comunican dicho depósito (6) con el interior del cabezal (10) hueco para el transporte de los componentes (15) a soldar desde el depósito (6) hasta una posición yuxtapuesta a la punta (14) del electrodo (13) alojado en su interior.

4 - Dispositivo (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque dicho depósito (6) comprende un alojamiento (7) oblongo y un elemento pisador (16), sometido a la acción de un empujador que tiende a disponerlo contra el último componente (15) a soldar de la cola de componentes (15) alojados en el depósito (6), estando montado el elemento pisador (16) con capacidad de desplazamiento respecto de la dirección que sigue la cola de componentes (15) en el interior del depósito (6) y de forma que siempre ejercerá un empuje sobre el último de los componentes (15) independientemente de su posición dentro del depósito (6).

5 - Dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque los medios que comunican dicho depósito (6) con el interior del cabezal (10) hueco comprenden un elemento de guía (17) que conecta una embocadura de salida (18) del depósito (6) con un mecanismo posicionador (31) de componentes que comunica con una abertura lateral (19) del cabezal en comunicación con la oquedad de dicho cabezal (10).

6.- Dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cabezal (10) hueco comprende unos medios de retención (20) para un componente (15) a soldar en una posición yuxtapuesta a la punta (14) del electrodo (13) cuando éste adopta su posición de espera (A), siendo actuables dichos medios de retención (20) en coordinación con el primer actuador (8) para liberar el componte (15) a soldar cuando se produce un movimiento relativo entre el cabezal (10) hueco y el electrodo (13) en el sentido que dispone el electrodo (13) en su posición de trabajo (B).