ES2608327T3 - Dispositivo de soldadura o soldador con un elemento de aislamiento eléctrico de material cerámico - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de soldadura eléctrico o soldador, con un electrodo (2, 3) sometido a corriente eléctrica y a una fuerza de apriete, y con un portaelectrodos (5, 6) que transmite la fuerza de apriete así como con un elemento aislante eléctrico (13) entre el portaelectrodos (5, 6) y el electrodo (2, 3), caracterizado por que el elemento aislante eléctrico (13) se configura como disco aislante resistente a la compresión y de forma estable de un material cerámico.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de soldadura o soldador con un elemento de aislamiento electrico de material ceramico
La invencion se refiere a un dispositivo de soldadura o soldador electrico con las caractensticas del preambulo de la reivindicacion principal 1 (vease por ejemplo US 3 068 348 A).
En los dispositivos electricos de soldadura a presion de resistencia se conoce el metodo de aislar los portaelectrodos electricamente o de disponer entre el soldador y el sistema de gma una lamina de plastico aislante. Estas medidas de aislamiento son por una parte tecnicamente complicadas y por otra parte poco seguras durante el funcionamiento.
El objetivo de la presente invencion consiste en senalar una posibilidad mejor para el aislamiento de electrodos energizados.
La invencion resuelve esta tarea con las caractensticas de la reivindicacion principal 1.
El disco aislante presenta la ventaja de ser, gracias a su material ceramico, resistente a la presion y de forma estable. Gracias a su maxima rigidez y resistencia al cizallamiento puede transmitir fuerzas y proporcionar al mismo tiempo un aislamiento electrico y termico, produciendose la transmision de fuerza sin deformaciones relevantes en cuanto al proceso. Se pueden transmitir especialmente fuerzas de suministro y de apriete a traves del disco aislante sin elasticidades no deseadas. Las fuerzas introducidas por el sistema de suministro se pueden transmitir de manera controlada y sin perdidas a la herramienta, especialmente a un electrodo. En la instalacion de tratamiento se puede ajustar y controlar y en su caso regular con gran seguridad de proceso la fuerza que actua sobre una pieza de trabajo. Un contorno capaz de transmitir fuerza y/o momentos del disco aislante resulta especialmente ventajoso. A traves del mismo se puede transferir, por una parte, un posicionamiento exacto del util, especialmente un electrodo, frente al respectivo portautiles o portaelectrodos. Por otra parte tambien se pueden transmitir en su caso momentos y movimientos si el util, especialmente un electrodo, se gira por ejemplo alrededor de su eje principal, lo que se puede llevar a cabo relativamente respecto a la pieza de trabajo. Los posibles movimientos de giro y momentos introducidos, pero tambien fuerzas transversales eventuales, son transmitidos y apoyados con seguridad por el disco aislante a traves del contorno.
Un contorno transmisor de fuerzas y momentos se puede configurar de distintas maneras y prever en uno o varios puntos del disco aislante. El mismo puede interactuar especialmente con un contracontorno correspondiente de un electrodo y del portaelectrodos. Se considera especialmente ventajoso completar los contornos de ambos lados para una transmision segura y sin holgura de movimientos, fuerzas y momentos.
Los contornos que se complementan mutuamente en el disco aislante, util y portautiles son ventajosos para fines de identificacion, asignacion y seguridad. Se pueden excluir combinaciones erroneas. La configuracion de contornos puede crear un punto de interseccion definido y aislante entre el util y el portautiles.
El elemento aislante puede distanciar el electrodo y el portaelectrodos en posicion de montaje y crear una hendidura. Aqm se puede disponer ventajosamente una junta a modo de anillo para asegurar aun mas el aislamiento electrico y para protegerlo contra las influencias ambientales y evitar derivaciones. Ademas puede ser comprimible y absorber eventuales tolerancias de produccion y de hendidura.
Ventajas especiales segun la invencion existen en un dispositivo electrico de soldadura a presion de resistencia o en un soldador electrico, funcionando ambos con electrodos que se pueden presionar contra una pieza de trabajo, que se afslan electricamente frente a su respectivo portaelectrodos por medio del disco aislante ceramico y que se unen al contrasoporte de forma resistente a la compresion. Un aislamiento de estas caractensticas se puede prever en uno, varios o todos los electrodos.
Estos dispositivos de soldadura o soldadores con uno o varios discos aislantes se pueden configurar a su vez de distintas maneras. Especialmente ventajosa resulta una configuracion modular que permite un sistema de construccion y, por consiguiente, un campo de aplicacion muy amplio.
Especialmente el dispositivo de suministro con sus componentes puede presentar una estructura modular disponiendose de diferentes modulos de accionamiento para distintas condiciones de proceso y gamas de fuerza. Gracias a su modularidad, el cliente puede transformar y completar la instalacion de tratamiento segun sus necesidades y adaptarla asf a condiciones de empleo modificadas, por ejemplo, piezas de trabajo diferentes. La configuracion modular permite un sistema de construccion modular y ofrece una muy amplia gama de utilizacion, asf como posibilidades de reequipamiento y reforma sencillas, rapidas y economicas.
El dispositivo de suministro presenta un sistema de gma conectado entre el accionamiento o modulo de accionamiento y un portautiles, especialmente un portaelectrodos. El sistema de gma se puede mantener en los distintos modelos modulares de la instalacion de tratamiento y especialmente en caso de cambio de los modulos de accionamiento. Con esta finalidad se puede configurar uniformemente para las distintas gamas de fuerza y en su caso tambien para las distintas zonas de recorrido. Un punto de interseccion definido permite el cambio y la sustitucion de modulos de accionamiento que se pueden montar en el sistema de gma, pudiendose montar este a su vez en un soporte fijo o movil.
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El punto de interseccion puede presentar conexiones uniformes para los bastidores o cuerpos base de los sistemas de gma y modulos de accionamiento. El sistema de gma puede presentar ademas un elemento propulsor guiado y alojado de forma movil, especialmente un vastago propulsor para la transmision de fuerzas y recorridos que presenta una conexion uniforme para la union directa o indirecta a un elemento de accionamiento del modulo de accionamiento. En caso de union indirecta se puede interconectar un embrague.
Para la transmision de fuerzas y recorridos efectiva y precisa resulta ventajoso disenar el elemento propulsor como vastago propulsor axialmente movil que se puede configurar para cubrir toda la gama de fuerzas y recorridos. Un elemento de seguro contra la torsion permite un movimiento axial preciso definido y permite un suministro exacto y sin torsion de la pieza de trabajo, especialmente de un electrodo. Se pueden absorber y apoyar especialmente fuerzas transversales y momentos del sistema de suministro que se introducen en la pieza de trabajo, especialmente en el electrodo, en el punto de proceso. El apoyo se puede producir en el sistema de gma con lo que se descarga el modulo de accionamiento, que asf se puede configurar de manera mas sencilla.
Los accionamientos o modulos de accionamiento se pueden realizar de cualquier modo apropiado, por ejemplo, en forma de cilindro neumatico o hidraulico o como servoaccionamiento. Un cilindro puede aplicar, por ejemplo, una fuerza definida y transmitirla a traves del disco aislante al electrodo. Con un servoaccionamiento se puede controlar o en su caso regular, ademas de la fuerza, el recorrido. Un servoaccionamiento se puede disenar por ejemplo como accionamiento electrico de husillo, de cremallera o de otra forma y comprender los correspondientes sistemas de medicion para el recorrido, la fuerza o el momento. Para la posibilidad de un control o regulacion exacta es especialmente conveniente que el disco aislante sea resistente a la compresion.
Otros modulos de la instalacion de tratamiento pueden ser especialmente un soporte comun para el sistema de suministro mas contra-portautiles, un dispositivo de regulacion para un soporte movil y el o los portautiles, en especial portaelectrodos. Los utiles, especialmente electrodos, tambien se pueden cambiar. El disco aislante puede ser de tipo universal y utilizable para todas las variantes.
La instalacion de tratamiento electrica reivindicada se puede emplear igualmente en instalaciones de produccion automatizadas. En este caso resulta ventajoso el dispositivo de regulacion que se puede encargar de un posicionamiento previo o suministro definido de un soporte movil, realizado, por ejemplo, como carro, frente a un sistema de suministro de piezas de trabajo. Esto es ventajoso para condiciones de proceso optimizadas y constantes asf como para una gran calidad de ensamblaje. El sistema de suministro y los utiles, especialmente electrodos, se pueden ajustar durante el suministro y apriete a la pieza de trabajo y compensar de este modo sus tolerancias en cuanto a posicion y forma, etc..
Un posicionamiento previo o bloqueo temporal de la posicion por medio del dispositivo de regulacion tambien resulta ventajoso para el empleo de la instalacion de tratamiento, por ejemplo un equipo de ensamblaje electrico o no electrico, en instalaciones de produccion automatizadas. Los utiles se pueden transportar transversalmente con respecto al eje de procesamiento y a traves del espacio libre entre utiles que se cierran, por ejemplo, a modo de tenaza, especialmente electrodos. Gracias a la posibilidad de posicionamiento definida, esta abertura de tenaza o el recorrido de suministro de los utiles, especialmente electrodos, se puede reducir durante el cierre y apriete contra la pieza de trabajo. Esto permite un diseno optimizado del sistema de suministro. El disco aislante resistente a la compresion y de forma estable tambien influye de manera ventajosa.
Para la optimizacion se considera igualmente ventajoso una configuracion de varias piezas o telescopica del dispositivo de regulacion y de sus dos o mas elementos de regulacion. Esto permite una regulacion aproximada y precisa y resulta tambien ventajoso para el mencionado posicionamiento previo con posibilidad de separacion y adaptacion, asf como para una exacta regulacion previa y adaptacion del dispositivo de regulacion. Con el dispositivo de regulacion se pueden realizar ademas recorridos de suministro mas largos de los utiles, especialmente electrodos, entre una posicion de retroceso o de reposo y una posicion de trabajo.
Tambien se considera ventajosa la disposicion de un conjunto de sensores en el sistema de gma que puede ser uniforme para todas las configuraciones modulares o composiciones de construccion modular.
Por otra parte, la instalacion de tratamiento con sus componentes, especialmente tambien el dispositivo de regulacion, puede tener un lado uniforme de mando y servicio que garantice un acceso optimo, especialmente con fines de regulacion y mantenimiento, especialmente tambien a un disco aislante ceramico y su fijacion. En el sistema de gma, el seguro contra la torsion se encuentra por dicho lado, siendo desde aqm tambien posible un acceso al elemento propulsor y a su cojinete. En el sistema de gma, estas piezas pueden estar abiertas hacia el mencionado lado, siendo posible que una cubierta comun para el sistema de suministro cierre el acceso a prueba de fallos. En los accionamientos o modulos de accionamiento los elementos de mando y regulacion tambien se pueden encontrar por el lado de mando y servicio. En el dispositivo de regulacion, el o los accionamiento(s) de regulacion mas elementos de arrastre, tope y, en su caso amortiguador y sus posibilidades de regulacion, son facilmente accesibles. El mando y el mantenimiento se simplifican y pueden ser siempre iguales dentro del sistema de construccion modular, lo que reduce claramente el trabajo de documentacion y formacion.
En las subreivindicaciones se indican otras realizaciones ventajosas de la invencion.
La invencion se representa en los dibujos de forma esquematica y a modo de ejemplo. En concreto se ve en la
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Figura 1: una instalacion de tratamiento electrica modular con discos aislantes ceramicos en una vista en perspectiva;
Figura 2: un bastidor con un carro de la instalacion de tratamiento en una vista en perspectiva;
Figura 3: un sistema de gma de un sistema de suministro en una representacion en perspectiva;
Figuras 4 y 5: dos modulos de accionamiento realizados de forma distinta;
Figura 6: una representacion en perspectiva del principio de un disco aislante ceramico en su asignacion a portautiles;
Figura 7: una vista sobre el disco aislante ceramico;
Figura 8: una seccion transversal del disco aislante segun la lmea de corte VMI-VIM de la figura 7;
Figura 9: una vista en perspectiva de una junta;
Figuras 10 y 11: vistas en perspectiva de un portaelementos para el disco aislante desde distintos angulos de vista,
Figura 12: una seccion de un sistema de gma y un portaelementos con disco aislante ceramico;
Figura 13: una representacion en perspectiva del sistema de suministro con un soporte movil y un dispositivo de regulacion;
Figura 14: una vista frontal del dispositivo de regulacion y
Figura 15: una seccion del dispositivo de regulacion segun la lmea de corte XV-XV de la figura 14.
La invencion esta relacionada con un dispositivo de soldadura o soldador electrico (1) con un disco aislante (13).
La figura 1 muestra en una vista en perspectiva, a modo de ejemplo, una instalacion de tratamiento electrica (1) configurada aqm en forma de instalacion de soldadura a presion de resistencia electrica modular. La invencion se refiere en principio a instalaciones de tratamiento electricas (1) que presentan un util (2, 3) energizado y sometido a una fuerza de apriete, y que esta unido a un portautiles (5, 6). Entre el portautiles (5, 6) y el util (2, 3) se dispone un elemento aislante electrico (13). La instalacion de tratamiento (1) puede presentar uno o varios de dichos utiles (2, 3). Estos se pueden configurar de distinta manera.
En el ejemplo de realizacion segun la invencion representado, los utiles (2, 3) se realizan como electrodos y se disponen, por ejemplo, por pares. El numero de utiles (2, 3) y de portautiles (5, 6) puede ser, alternativamente, mayor que dos. En otra variante se puede prever un unico util (2) energizado y un unico portautiles (5). La instalacion de tratamiento electrica (1) representada en la figura 1 tambien se puede emplear para soldar.
La instalacion de tratamiento electrica (1) mostrada en la figura 1 presenta los dos electrodos (2, 3) mencionados y los correspondientes portaelectrodos (5, 6), estando los electrodos (2, 3) respectivamente provistos de una conexion de corriente (4) que se afsla electricamente y se dispone separada del portaelectrodos (5, 6). Los electrodos (2, 3) se pueden conectar directamente, por medio de un cable, a una fuente de corriente externa. Los electrodos se componen, por ejemplo, de un metal electroconductor y presentan una forma adaptada al respectivo proceso y a la pieza de trabajo. Se pueden conformar de varias piezas y presentar una pieza base conectable al portaelectrodos (5, 6) y, por ejemplo, curvada, en la que se montan, en caso de necesidad, mordazas intercambiables para el contacto con la pieza de trabajo.
La instalacion de tratamiento electrica (1) mostrada en la figura 1 presenta el mencionado sistema de suministro (9) que regula relativamente los electrodos (2, 3) y que ejerce la fuerza de apriete. El sistema de suministro (9) consta de un accionamiento (10) y de un sistema de gma (11) para la transmision del accionamiento al electrodo (2). En la variante de realizacion mostrada, el sistema de suministro (9) solo presenta un accionamiento (10), uniendose el sistema de gma (11) por el lado de accionamiento al portautiles (5), para suministrarlo a una pieza de trabajo (no representada) y a apretarlo contra la misma junto con el electrodo montado (2). El contraelectrodo (3) se dispone en la variante de realizacion representada, con su portaelectrodos (6), de forma relativamente fija respecto al electrodo suministrado (2). El sistema de suministro (9) y el portautiles (6) respecto al mismo se encuentran en un soporte comun (8). Este se puede configurar como soporte ngido y fijo. En la variante de realizacion mostrada, el soporte comun (8) tiene la forma de carro alojado de manera desplazable en un bastidor (7).
En la variante de realizacion mostrada, el soporte comun (8) tiene un eje de movimiento orientado paralelo al eje de accionamiento y de suministro (48), y se puede desplazar a lo largo de dicho eje de movimiento. Alternativamente puede presentar tambien mas de un eje de movimiento. En la variante de realizacion segun la figura 1, se dispone ademas, entre el soporte (8) y el bastidor (7), un dispositivo de regulacion (12). Este puede tener una o varias funciones de regulacion. El dispositivo de regulacion, por ejemplo, puede posicionar previamente el soporte (8), por medio de un elemento de regulacion (53) con accionamiento de regulacion controlable (57), en una posicion de tope, por ejemplo por el extremo de gma del bastidor (7). Se puede tratar de una posicion de entrada definida para la aportacion de una pieza de trabajo, despues de lo cual el dispositivo de regulacion (12) vuelve a desbloquear el soporte (8), por lo que en caso de accionamiento el sistema de suministro (9) se puede adaptar a la pieza de trabajo. Una configuracion como esta supone una ventaja para lmeas de produccion automaticas.
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El dispositivo de regulacion (12) se puede realizar en una o varias piezas y presentar uno, dos o mas elementos de regulacion (52, 53) con carcasas (54, 55) y accionamientos de regulacion (56, 57). El mismo puede proporcionar especialmente un recorrido de regulacion adicional del soporte (8) frente al bastidor (7). El accionamiento de regulacion (56) se puede producir a traves de un elemento de accionamiento motorizado, un cilindro o similar, o a traves de un elemento de regulacion manual, por ejemplo un tornillo.
La instalacion de tratamiento (1) se disena de forma modular. Especialmente el accionamiento (10) y el sistema de grna (11) del sistema de suministro (9) se pueden realizar como modulos que, en su caso, se pueden sustituir. El soporte (8) tambien representa un modulo. Se puede disponer opcionalmente de forma fija o, en una configuracion a modo de carro, de forma desplazable en el bastidor (7). En el modulo de soporte/bastidor se puede montar, en caso de necesidad, el dispositivo de regulacion (12) que representa igualmente un modulo. Gracias a la construccion modular, la instalacion de tratamiento (1) representa un sistema de construccion modular que permite diferentes configuraciones y ademas el intercambio de los modulos o componentes.
En la figura 2 se representa el soporte comun (8) en posicion de montaje en el bastidor (7), pudiendose ver tambien la conexion al bastidor (7) para el dispositivo de regulacion (12) aqu no representado). El soporte (8) tiene, por ejemplo, una forma de L y ofrece, por el lado opuesto al bastidor (7) y a su grna, posibilidades de conexion y de montaje preparadas para el sistema de suministro (9).
Las figuras 3 a 5 muestran el accionamiento (10) y el sistema de grna (11) del sistema de suministro (9). En la figura 1 estas piezas estan ocultas detras de una cubierta (26) en su caso comun. La cubierta (26) se dispone por el lado opuesto al soporte comun (8) y al bastidor (7). Se puede tratar tambien de un lado comun de mando y servicio (27), desde el cual se puede acceder a los componentes de la instalacion de tratamiento (1) con fines de mantenimiento y montaje.
Las figuras 3 y 12 muestran el sistema de grna (11) que se fija con su bastidor o cuerpo base (28) en el soporte (8), bien directamente, bien a traves de una brida de montaje (39). El sistema de grna (11) comprende un elemento propulsor (29) que se mueve longitudinalmente por ejemplo un vastago propulsor, con un cojinete correspondiente (30) y un seguro contra la torsion (31) situado por el lado de mando y servicio (27). El elemento propulsor (29) se puede unir, por el extremo superior, al accionamiento (10) y al elemento de accionamiento del mismo, y acoplar, por el extremo inferior, al portaelementos (21) indicado por medio de una flecha. Los puntos de interseccion definidos (32, 33) se preven, para el montaje intercambiable de los accionamientos (10) y del portautiles (5), en el sistema de grna (11).
Las figuras 4 y 5 muestran dos variantes del accionamiento modular (10). En la figura 4 se representa una variante de realizacion en forma de accionamiento (40) de tipo fluido, especialmente neumatico o hidraulico, con un cilindro. En el marco de un sistema modular o de construccion modular, este accionamiento de fluido (40) se puede configurar, por ejemplo, de manera distinta y desarrollar especialmente fuerzas diferentes. En este caso, el elemento de accionamiento (37) consiste en un vastago de embolo (41).
La figura 5 muestra una variante de accionamiento con un servoaccionamiento (42) que presenta, por ejemplo, un motor controlable y regulable (43), especialmente un motor electrico y, en su caso, un engranaje asf como un lado de salida, por ejemplo un accionamiento de husillo. Este puede presentar, por ejemplo, una tuerca de husillo (44) desplazable en direccion de suministro o en direccion del eje de proceso (48) que forma el elemento de accionamiento (37) y que se saca o retrae por medio de un husillo roscado (45) accionado de forma giratoria por el lado del motor. El elemento de accionamiento (37) del accionamiento modular (10) se une de manera adecuada, directa o indirectamente, a traves de un embrague (36) al elemento propulsor (29) del sistema de grna (11).
Las figuras 7 y 8 muestran el elemento aislante electrico (13) en una vista en planta y en seccion. El elemento aislante electrico (13) se ha realizado a modo de disco aislante resistente a la compresion y de forma estable. En este caso se puede tratar de una ceramica de oxidos, especialmente de oxido de aluminio, oxido de circonio, oxido de titanio u oxido de aluminio reforzado con circonio, o similar.
El disco aislante (13) presenta un contorno (14) rotacionalmente no simetrico. Este puede transmitir fuerzas, momentos y, en su caso, movimientos. En especial puede definir una posicion y orientacion. En el ejemplo de realizacion representado, este contorno (14) se configura en el penmetro del disco aislante (13), por ejemplo plano. El contorno rotacionalmente no simetrico (14) se puede configurar, por ejemplo, mediante dos o mas superficies planas laterales paralelas (15) en el cuerpo del disco. En las demas zonas perimetrales, el cuerpo de disco puede tener una forma rotacionalmente simetrica. La figura 7 muestra esta variante. Alternativamente, el contorno perimetral (14) puede realizarse en forma de prisma o de otra manera con salientes locales, etc.. En estas variantes de realizacion, el disco aislante (13) puede presentar caras superiores e inferiores planas. Ademas puede estar dotado de un orificio de paso central (16) para un elemento de fijacion (17), por ejemplo un tornillo.
En otra variante de realizacion no representada, el contorno (14) rotacionalmente no simetrico y, por ejemplo, capaz de transmitir fuerzas, se puede configurar de otra manera y en otro punto, por ejemplo mediante perfilado en la cara superior y/o cara inferior del disco aislante (13). Esta configuracion del contorno se puede prever alternativa o adicionalmente al contorno perimetral (14) antes descrito, y tampoco es rotacionalmente simetrica al eje central o al orificio de paso (16).
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El respectivo portautiles (5, 6) presenta un alojamiento (23) para el elemento aislante (13). La respectiva pieza de trabajo (2, 3) presenta igualmente un alojamiento (23) de este tipo. Los alojamientos (23) se configuran, por ejemplo, en forma de engaste ahondado a modo de cubeta y en arrastre de forma para el elemento aislante en forma de disco (13) y recogen dicho disco entre sf en posicion de montaje. La asignacion puede ser alternativamente a la inversa, presentando el disco aislante (13) por uno o por los dos lados cavidades y existiendo en la pieza de trabajo (2, 3) y/o en el portautiles (5, 6) salientes correspondientes.
El respectivo alojamiento (23) presenta para el encaje del disco un contorno (24) realizado como contracontorno del contorno (14) del disco aislante (13) y que engrana con el mismo en arrastre de forma, preferiblemente sin holgura. El mismo permite un posicionamiento mutuo exacto de portautiles (5, 6) y pieza de trabajo (2, 3), asf como, en caso de necesidad, tambien una transmision de movimientos, fuerzas y momentos. Con preferencia, los contornos (14, 24) se complementan.
En el ejemplo de realizacion mostrado, los engastes (23) presentan igualmente superficies planas rectas entre las que se ajustan con precision las superficies planas (15) del disco aislante (13). Las demas zonas perimetrales del engaste (23) y del disco aislante (13) tambien se orientan de forma precisa. Para evitar bloqueos en las zonas de transicion de un contorno (14, 24), se puede prever respectivamente una escotadura, formandose a traves de las mismas zonas marginales discontinuas.
En el ejemplo de realizacion representado, los alojamientos o engastes (23) tienen fondos planos a los que se ajustan de forma plana la cara superior e inferior del disco aislante (13). Si en una variante de realizacion modificada un contorno rotacionalmente no simetrico se sustituye por un perfil en la cara superior o inferior del disco aislante (13), se encuentra en el fondo del alojamiento o engaste (23) el correspondiente contracontorno que engrana en arrastre de forma, y preferiblemente sin holgura, con dicho perfil, siendo con preferencia igualmente complementario.
En la figura 1 se representa el conjunto de electrodos completo con dos electrodos (2, 3) y dos portaelectrodos (5, 6), viendose solo un disco aislante (13) en el portaelectrodos movil (5). La figura 6 muestra en una representacion de principio la asignacion mutua de un disco aislante (13) y del respectivo alojamiento (23) en un portaelectrodos (5, 6). Para mayor claridad, no se representan los electrodos (2, 3), mostrandose ademas, por la misma razon, solo uno de los dos discos aislantes (13).
En la figura 6 se puede ver tambien la asignacion de un elemento de fijacion (17) al soporte relativamente fijo de la pieza de trabajo o de electrodos (6) dispuesto, por ejemplo, en un apendice que sobresale transversalmente por uno de los extremos del soporte comun (18). Este apendice forma un portaelementos (22) con el alojamiento (23) y con una perforacion roscada o similar para el elemento de fijacion (17). Los alojamientos (23) de los portaelementos (21, 22) y de los utiles o electrodos (2, 3) presentan respectivamente un orificio de paso (25), preferiblemente central, alineado en posicion de montaje con el orificio de paso (16) del disco aislante (13) asignado. Los orificios de paso (16, 25) presentan frente al elemento de fijacion (17) una sobremedida para evitar contactos electricamente conductivos. El centrado sin contacto del vastago roscado del tornillo (17) se puede conseguir por medio del elemento aislante (18) colocado sobre el extremo del lado de cabeza del vastago roscado, y con el que el tornillo (17) se apoya respectivamente en la pieza de trabajo (2, 3), por ejemplo en su base, a traves de una entalladura anular, centrando al mismo tiempo el vastago roscado con contacto en los orificios (16, 25). Las fuerzas axiales introducidas durante el suministro de electrodos se transmiten y apoyan a traves del disco aislante (13) resistente a la compresion, siendo posible que el elemento de fijacion (17) cumpla unicamente una funcion de sujecion y que el posicionamiento mutuo de pieza de trabajo (2, 3) y portautiles (5, 6) se consiga, en la forma antes mencionada, a traves de los contornos (14, 24).
Los alojamientos (23) de los electrodos (2, 3) y de los correspondientes portaelectrodos (5, 6) presentan una profundidad menor que el grosor del disco aislante (13). En posicion de montaje, el disco aislante (13) distancia al electrodo (2, 3) y al correspondiente portaelectrodos (5, 6) formando una hendidura periferica. En esta hendidura se puede disponer una junta (19) representada en las figuras 1, 2, 6 y 9 asf como 12. La junta (19) puede llenar la hendidura e impedir la entrada de influencias ambientales, por ejemplo, polvo, partfculas de soldadura, etc.. De este modo se asegura el efecto aislante. La junta (19) se puede configurar, por ejemplo segun la figura 9, en forma de anillo y colocar por el lado perimetral sobre el disco aislante (13) conforme a la figura 6. La junta (19) presenta un orificio (20) adaptado el contorno exterior del disco aislante (13), especialmente a su contorno perimetral rotacionalmente no simetrico (14) eventualmente previsto. La forma perimetral exterior de la junta (19) se puede adaptar a la forma del respectivo portaelectrodos (5, 6) o a su portaelementos (21,22), a fin de terminar por el lado exterior al mismo nivel y evitar la formacion de una hendidura. La junta (19) se compone de un material electricamente aislante y, en su caso, elastico. El material de la junta se puede comprimir durante el montaje en la hendidura y aplastar con fines de obturacion.
Las figuras 1, 6, 10, 11 y 12 muestran tambien la configuracion del portaelectrodos movil (5). Este se dispone por el extremo del lado de salida del sistema de grna (11) y se encuentra, por ejemplo, al final de su elemento propulsor (29). El portaelectrodos (5) tambien puede presentar un portaelementos (21) a modo de disco con un orificio de paso (25) por el que puede pasar un elemento de fijacion (17) para la fijacion del electrodo (2) en el portaelementos (21) o en el elemento propulsor (29). El portaelementos (21) presenta por una de las caras el alojamiento o engaste (23) antes descrito. Por la otra cara puede presentar un punto de interseccion (33) para la union al elemento propulsor (29). Este punto consiste, por ejemplo, en alojamientos rotacionalmente alineados (51), por ejemplo en forma de
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engastes enchufables con una seccion transversal rotacionalmente no simetrica por el extremo inferior del vastago propulsor y por la cara superior del portaelementos (21).
De acuerdo con la figura 12, el orificio de paso (25) tiene en la zona del engase una seccion transversal mayor y recibe el extremo estrechado del vastago propulsor, con lo que, debido a la forma escalonada, el portaelementos (21) y el elemento propulsor (29) se apoyan en direccion axial el uno en el otro. El extremo del vastago propulsor presenta ademas una perforacion con una rosca interior para la fijacion del elemento de fijacion (17). El elemento de fijacion (17) atraviesa el util (2), especialmente el electrodo.
Las figuras 3 y 12 muestran otros detalles del sistema de suministro (9) y de su sistema de grna (11). El sistema de grna (11) presenta, por la cara superior, un punto de interseccion (32) para la union a un accionamiento intercambiable (10) y, por la cara inferior, el mencionado punto de interseccion (33) hacia el portautiles (5). Tambien puede presentar por la cara posterior un punto de interseccion para la union al soporte (8), que aqrn se ha configurado, tal como se ha mencionado antes, como brida de montaje (39). Los puntos de interseccion (32, 33, 39) permiten conexiones y adaptaciones definidas a distintos soportes (8), accionamientos (10) y portautiles (5).
Como muestran las figuras 3 y 12, el sistema de grna (11) comprende un bastidor o un cuerpo base (28) en el que se aloja y grna de forma regulable el elemento propulsor (29) por medio de un cojinete (30). El punto de interseccion (32) presenta conexiones (34, 46) en el cuerpo base (28) del sistema de grna (11) y en el cuerpo base o bastidor (47) del respectivo accionamiento (10), que se adaptan unas a otras y que sirven en arrastre de forma para el posicionamiento mutuo exacto o para la fijacion del accionamiento (10) en el sistema de grna (11).
El punto de interseccion (32) presenta ademas una conexion (35) en el elemento propulsor (29) y una conexion (38) en el elemento de accionamiento (37) del accionamiento (10), que se pueden encargar de su conexion directa o indirecta. La conexion (35) se configura, por ejemplo, a modo de perforacion con rosca interior en el extremo superior del elemento propulsor (29). La conexion (38) puede presentar una contrarrosca para una conexion directa o contener un engranaje interconectado (36) o un adaptador.
En la variante de realizacion de la figura 4, el accionamiento neumatico o hidraulico (40) presenta al final de su vastago de embolo (41) un elemento de conexion configurado, por ejemplo, en forma de ranura anular, sobre el que actua en arrastre de forma el engranaje (36) con una horquilla o garra para la transmision de fuerzas axiales, con lo que queda unido, a su vez, con la conexion (35), al elemento propulsor (29).
En la variante de la figura 5 del servoaccionamiento (42) con la tuerca de husillo (44), esta puede presentar en la camisa la conexion (38), por ejemplo en forma de una rosca exterior, y unirse sin posibilidad de giro a la conexion (35) del elemento propulsor (29), por ejemplo enroscandola firmemente en su rosca interior (35). El husillo roscado (45) accionado por motor empuja la tuerca de husillo (44) y el elemento propulsor (29), de forma controlable y regulable y en direccion axial (48), hacia delante y hacia atras. El husillo roscado (45) puede penetrar, en su caso, sin colision en el espacio hueco central del vastago propulsor (29). El accionamiento de husillo puede presentar, por ejemplo, un autobloqueo reducido y una grna de bolas circulantes.
De acuerdo con las figuras 3 y 12, el elemento propulsor (29) se configura, segun se ha mencionado, como vastago propulsor cilmdrico recto que realiza un movimiento axial en direccion del eje de proceso (48) y se grna y apoya en cojinetes de deslizamiento o rodamientos (30). El elemento propulsor (29) se realiza de manera uniforme para todos los accionamientos (10) y fuerzas de accionamiento.
El seguro contra la torsion (31) se compone, en la variante de realizacion representada, de rodillos dispuestos por pares que producen un engranaje de apoyo y de rodadura con un vastago de grna distanciado del eje (48) y paralelo asf como fijado en el cuerpo base (28). Los rodillos se fijan a su vez por medio de manguitos o similares en el vastago propulsor (29), siendo arrastrados en los movimientos de suministro axiales del mismo, con lo que ruedan sobre el vastago de grna y evitan una torsion del vastago propulsor.
Segun la figura 3, en el seguro contra la torsion (31) se puede disponer tambien un sistema de sensores (49) que registra, por ejemplo a traves de los rodillos mencionados, los movimientos del vastago propulsor. El sistema de sensores se puede disenar, por ejemplo, como sensor de desplazamiento, especialmente como potenciometro o similar. Se puede unir a un sistema de control (no representado) de la instalacion de tratamiento (1) a traves de la lmea representada en las figuras 3 y 12. El sistema de sensores (49) se puede suprimir alternativamente o disponer en otro punto del sistema de suministro (9), y asignar, por ejemplo, a un accionamiento (10), especialmente a un servoaccionamiento (42). Un sistema de sensores puede registra alternativa o adicionalmente uno o varios parametros distintos del proceso, por ejemplo una fuerza de suministro y de apriete, una temperatura, especialmente una temperatura de soldadura, el tiempo. etc.. El proceso de ensamblaje, especialmente proceso de soldadura de resistencia electrico, se puede controlar y regular, por ejemplo, a traves de los parametros de proceso esenciales como tiempo, recorrido y fuerza y a traves de su registro. Gracias a su estabilidad de forma, el disco aislante (13) resistente a la compresion ofrece tambien aqrn una gran ventaja.
La cubierta (26) eventualmente comun se puede fijar en el sistema de grna (11). A estos efectos, este puede presentar en su cuerpo base (28) un soporte (50) correspondiente formado, por ejemplo, cavidades en la pared practicadas a ambos lados para la recepcion en arrastre de forma de las paredes laterales asignadas de la cubierta (26). La fijacion se puede llevar a cabo a traves de tornillos o similares. La cubierta (26) puede estar formada por varias piezas con fijacion individual en el sistema de grna (11) y en el accionamiento (10).
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Otros detalles del dispositivo de regulacion (12) se representan en las figuras 13 a 15.
La figura 13 muestra en perspectiva el dispositivo de regulacion (12) entre el bastidor (7) y el soporte (8) sin el sistema de suministro (9). En la figura 14 se representa la correspondiente vista frontal segun la flecha XIV de la figura 13, mostrando la figura 15 el corte XV-XV de la figura 14.
El dispositivo de regulacion (12) se apoya en el bastidor (7) y actua sobre un elementos de arrastre (60) que se separa lateralmente del soporte (8). A traves del mismo el dispositivo de regulacion (12) puede posicionar el soporte (8) en la forma mencionada y retenerlo, al menos en parte, en esta posicion. El dispositivo de regulacion (12) se puede controlar en funcion del sistema de suministro (9), y separar especialmente cuando se activa el sistema de suministro (9). A estos efectos, el dispositivo de regulacion (12) y el sistema de suministro (9) se pueden acoplar tecnicamente y unir, a traves de un sistema de control comun (no representado), a la instalacion de tratamiento (1).
En la variante de realizacion mostrada, el dispositivo de regulacion (12) consta de varias piezas y presenta dos elementos de regulacion (52, 53) con carcasas (54, 55) y accionamientos de regulacion (56, 57). En una variante de realizacion, el dispositivo de regulacion (12) puede presentar un unico elemento de regulacion (53) para la interaccion con el elemento de arrastre (60), que se puede apoyar directamente en el bastidor (7). En otra variante de realizacion el numero de elementos de regulacion (52, 53) y de sus componentes puede ser mayor.
El dispositivo de regulacion representado (12) se ha realizado de forma telescopica, fijandose uno de los elementos de regulacion (52) en el bastidor (7) con los tornillos representados en las figuras 14 y 15 o con otros elementos de fijacion, y apoyandose en el mismo. El otro elemento de regulacion (53) se apoya de manera regulable en el elemento de regulacion (52) por medio de una grna (58). Los ejes de regulacion de los dos elementos de regulacion (52, 53) se orientan paralelos entre sf y al eje de proceso (48).
En la variante de realizacion representada, el elemento de regulacion (53) sirve para la regulacion de precision o para el posicionamiento mencionado del soporte (8) para el suministro de una pieza de trabajo entre los utiles abiertos (2, 3) o electrodos. El elemento de regulacion (52) puede servir para la regulacion aproximada o para un suministro mayor. El recorrido de suministro mayor puede servir para la adaptacion de diferentes sistemas de suministro (9) o de distintas configuraciones de utiles o electrodos. El elemento de regulacion (52) se puede suprimir alternativamente.
El elemento de regulacion (53) para la regulacion de precision o para el posicionamiento presenta un accionamiento de regulacion controlable (57) configurado, por ejemplo. como cilindro neumatico con una unidad de control (67), especialmente una unidad de valvula. El accionamiento de regulacion (57) actua con un elemento de salida sobre el elemento de arrastre (60) fijado con tornillos o similares en el soporte (8). El accionamiento de regulacion (57) puede tener una simple funcion de avance y empujar, el elemento de arrastre (60), en caso de accionamiento, contra un topo (52) fijo o regulable dispuesto por el extremo opuesto de la carcasa (55). Delante del topo (62) se puede prever un amortiguador de choques (63). El tope regulable (62) puede determinar una posicion de soporte definida para el suministro de utiles. En caso de necesidad, el accionamiento de regulacion (57) se puede desacoplar de la fuerza y permitir un movimiento de retroceso del elemento de arrastre (60) asf como del soporte (8). Esto ocurre, por ejemplo, cuando se activa el sistema de suministro (9) y permite la adaptacion del sistema de suministro (9) y de los utiles (2, 3) o electrodos a la pieza de trabajo.
El accionamiento de regulacion (57) puede aplicar una fuerza predeterminada para el arrastre del soporte (8) y del elemento de arrastre (60) asf como para vencer al amortiguador de choques (63). Alternativamente el accionamiento de regulacion (57) puede recorrer un camino predeterminado con una fuerza especificada y posicionar el elemento de arrastre (60) mas soporte (8). A estos efectos se puede configurar de cualquier forma apropiada.
La carcasa (55) del elemento de regulacion (53) presenta un orificio (64) orientado hacia el soporte (8) a traves del cual el elemento de arrastre (60) puede penetrar en el interior de la carcasa. Como muestra la figura 15, el elemento de arrastre (60) puede ser regulable, para lo que presenta, por ejemplo, un elemento de regulacion (61) que cambia de ligar por medio de una rosca o similar, y que colabora con el elemento de salida del accionamiento de regulacion
(57) . La carcasa (55) puede presentar otro orificio (65) mas orientado hacia un lado comun de mando y servicio (27), y que se puede cerrar con ayuda de una tapa (66) separable. A traves de este orificio (65) se puede acceder a los componentes situados en el interior de la carcasa del tope (62), del elemento de arrastre (60) y del accionamiento de regulacion (57).
El elemento de regulacion (53) se aloja longitudinalmente regulable, de la forma mencionada, en el elemento de regulacion (52) fijado en el bastidor, y presenta un apendice sobresaliente (59) que a traves de un orificio (64) penetra en el interior hueco de la carcasa (54) del elemento de regulacion (52). El apendice (59) se une allf a la grna
(58) formada, por ejemplo, por dos vastagos de grna paralelos que constituyen tambien el cojinete para el elemento de regulacion (53). Por lo demas, la carcasa (54) puede presentar tambien un orificio (65) hacia el lado de mando y servicio (27) con una tapa (66).
El elemento de regulacion (52) puede presentar un accionamiento de regulacion (56) manual o mecanico, que tambien se puede regular o, en su caso, dirigir. En la variante de realizacion representada, el accionamiento de regulacion (56) se ha configurado en forma de tornillo de regulacion que actua sobre el apendice (59) a traves de una contrarrosca y con el que se puede posicionar el elemento de regulacion (53) relativamente respecto al elemento de regulacion (52). En caso de necesidad, la posicion se puede fijar, por ejemplo con ayuda del tornillo de
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apriete mostrado en la figura 15. En las figuras 1, 2 y 13 se representa ademas un pie de rey con indicador en el bastidor (7) y en el soporte (8) para la determinacion de la posicion.
Los ejemplos de realizacion mostrados y descritos se pueden variar de muy diversas maneras. Los ejemplos de realizacion antes descritos para uno o varios electrodos (2, 3) by portaelectrodos (5, 6) tambien son validos para otras instalaciones de tratamiento electricas (1) y para uno o varios de sus utiles y portautiles. Una instalacion de tratamiento (1) puede presentar, por ejemplo, un unico electrodo (2), conectandose el otro polo de la lmea de suministro de corriente electrica a la pieza de trabajo. Los electrodos (2, 3) opuestos en la pieza de trabajo pueden presentar ademas respectivamente un sistema de suministro (9). El numero y la configuracion de los electrodos (2, 3) pueden diferenciarse de los ejemplos de realizacion representados, pudiendo ser el numero especialmente mayor que dos.
En lo que se refiere a la configuracion estructural del sistema de suministro (9) y de sus componentes, tambien se pueden introducir cambios. El accionamiento (10) se puede configurar, por ejemplo, como cilindro hidraulico, mecanismo de manivela, etc.. En especial, un servoaccionamiento (42) puede presentar otro accionamiento, por ejemplo un accionamiento de cremallera con una cremallera como vastago de salida (45). Un accionamiento de husillo modificado puede presentar una cinematica inversa con tuerca de husillo de accionamiento rotatorio y husillo roscado sacado. Tambien resulta posible cualquier otra configuracion del accionamiento.
En el sistema de grna (11) el elemento propulsor (29) se puede configurar, apoyar y guiar de manera distinta, por ejemplo como mecanismo de direccion, especialmente como engranaje de tijera, con una disposicion y configuracion distinta de un accionamiento. Por otra parte, se puede suprimir o realizar de otra forma el seguro contra la torsion (31), por ejemplo por medio de una forma de seccion transversal rotacionalmente no simetrica de un vastago propulsor.
En la variante de realizacion representada, el sistema de suministro (9) realiza unicamente movimientos de suministro axiales y movimientos de retroceso a lo largo del eje de proceso central (48). Alternativamente puede realizar uno o varios movimientos, en su caso superpuestos, por ejemplo un movimiento giratorio oscilante o rotatorio alrededor del eje (48). Con esta finalidad se puede prever debidamente otro accionamiento o, en su caso. un accionamiento adicional.
Lista de referencias
1 Instalacion de tratamiento, dispositivo de soldadura
2 Util, electrodo
3 Util, electrodo
4 Conexion de corriente electrica
5 Portautiles, portaelectrodos, suministrable
6 Portautiles, portaelectrodos, contrasoporte
7 Bastidor
8 Soporte, carro, modulo
9 Sistema de suministro
10 Accionamiento, modulo
11 Sistema de grna, modulo
12 Dispositivo de regulacion, modulo
13 Elemento aislante, disco aislante, disco ceramico
14 Contorno
15 Superficie plana
16 Orificio de paso
17 Elemento de fijacion, tornillo
18 Elemento aislante, manguito aislante
19 Junta
20 Orificio
21 Portaelementos, soporte de interfaz
22 Portaelementos, soporte basico
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Alojamiento, engaste Contorno Orificio de paso Carcasa
Lado de mando y servicio Bastidor, cuerpo base Elemento propulsor, vastago propulsor Cojinete
Seguro contra la torsion
Punto de interseccion con accionamiento
Punto de interseccion con portautiles
Conexion carcasa, punto de montaje
Conexion elemento propulsor, rosca interior
Embrague
Elemento de salida
Conexion elemento propulsor
Brida de montaje
Cilindro
Vastago de embolo
Servoaccionamiento, accionamiento de husillo Motor
Tuerca de husillo
Vastago de salida, husillo roscado
Conexion, punto de montaje
Bastidor, cuerpo base
Eje, eje de proceso
Sistema de sensores
Soporte
Conexion, engaste enchufable
Elemento de regulacion, regulacion aproximada
Elemento de regulacion, regulacion de precision
Carcasa
Carcasa
Accionamiento de regulacion, tornillo de regulacion
Accionamiento de regulacion, cilindro
Gma
Apendice
Elemento de arrastre en el soporte
Elemento de regulacion
Tope
Amortiguador de choques Orificio hacia soporte
65 Orificio hacia lado de mando
66 Tapa
67 Unidad de control, unidad de valvula

Claims (15)

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    25
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    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de soldadura electrico o soldador, con un electrodo (2, 3) sometido a corriente electrica y a una fuerza de apriete, y con un portaelectrodos (5, 6) que transmite la fuerza de apriete asf como con un elemento aislante electrico (13) entre el portaelectrodos (5, 6) y el electrodo (2, 3), caracterizado por que el elemento aislante electrico (13) se configura como disco aislante resistente a la compresion y de forma estable de un material ceramico.
  2. 2. Dispositivo de soldadura electrico o soldador segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el disco aislante (13) presenta un contorno (14) capaz de transmitir la fuerza, especialmente rotacionalmente no simetrico.
  3. 3. Dispositivo de soldadura electrico o soldador segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que el disco aislante (13) esta rodeado perimetralmente por una junta (19).
  4. 4. Dispositivo de soldadura electrico o soldador segun la reivindicacion 1, 2 o 3, caracterizado por que el elemento aislante (13) se monta en arrastre de forma entre el portaelectrodos (5, 6) y el electrodo (2, 3) y por que distancia dichos elementos (2, 3, 5, 6) formando una hendidura.
  5. 5. Dispositivo de soldadura o soldador segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que entre el portaelectrodos (5, 6) y el electrodo (2, 3) se dispone en la hendidura la junta (19).
  6. 6. Dispositivo de soldadura o soldador segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el portaelectrodos (5, 6) y el electrodo (2, 3) presentan un alojamiento (23) para el elemento aislante (13), encajando el disco aislante (13) en posicion de montaje, en arrastre de forma y preferiblemente sin holgura, en los alojamientos (23).
  7. 7. Dispositivo de soldadura o soldador segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el/los alojamiento/s (23) se configura/n en forma de engaste ahondado a modo de cubeta y en arrastre de forma para el elemento aislante (13), presentando el/los alojamiento/s (23) una profundidad menor que el grosor del elemento aislante (13).
  8. 8. Dispositivo de soldadura o soldador segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el disco aislante (13) presenta un orificio de paso (16) preferiblemente central para un elemento de fijacion (17), especialmente un tornillo, que une el portaelementos (5, 6) y el electrodo (2, 3) de forma electricamente aislante.
  9. 9. Dispositivo de soldadura o soldador segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de fijacion (17) atraviesa el elemento aislante (13) en posicion de montaje y se apoya en el portaelectrodos (5, 6) o en el electrodo (2, 3) con un elemento aislante (18), especialmente un manguito aislante.
  10. 10. Dispositivo de soldadura o soldador segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se configura como dispositivo de soldadura electrico a presion de resistencia o como soldador electrico y presenta varios electrodos (2, 3) de movimiento relativo con portaelectrodos (5, 6) y elementos aislantes (13) dispuestos entre los mismos.
  11. 11. Dispositivo de soldadura o soldador segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la instalacion de tratamiento (1) presenta un sistema de suministro (9) para un electrodo (2, 3), presentando el sistema de suministro (9) un accionamiento (10) y un sistema de grna (11) para la transmision del accionamiento al electrodo (2, 3).
  12. 12. Dispositivo de soldadura o soldador segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se disponme un portaelectrodos movil (5) por el lado de salida del sistema de grna (11) y, relativamente respecto al mismo, un portaelectrodos (6) fijo.
  13. 13. Dispositivo de soldadura o soldador segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sistema de suministro (9) y el portaelectrodos relativamente fijo (6) se disponen en un soporte comun (8), disponiendose entre el soporte (8) y el bastidor (7) un dispositivo de regulacion (12) que posiciona previamente o suministra el soporte (8).
  14. 14. Dispositivo de soldadura o soldador segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la instalacion de tratamiento (1) se realiza como sistema de construccion modular y presenta distintos accionamientos (10).
  15. 15. Dispositivo de soldadura o soldador segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la instalacion de tratamiento (1) presenta un lado de mando y servicio (27) uniforme.
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