DE10344056B4 - Schweißzange mit fixierbarer Ausgleichsvorrichtung - Google Patents

Schweißzange mit fixierbarer Ausgleichsvorrichtung Download PDF

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Abstract

Schweißzange mit fixierbarer Ausgleichsvorrichtung mit:
– zwei Schweißzangenschenkel (1,2,3,4,5) mit jeweils einer Elektrode (1), die derart über ein Exzentergetriebe (8) gekoppelt sind, dass jeder Schweißzangenschenkel (1,2,3, 4,5) über das Exzentergetriebe (8) eine Bewegung ausführt,
– Mittel (9) zum Antrieb des Exzentergetriebes (8),
– einen Exzenter (14) mit einem Exzenterelement (15), der an dem Exzentergetriebe (8) angebracht ist, wobei das Exzenterelement (15) beim Erreichen mindestens eines vorbestimmten Drehwinkels die Schweißzangenschenkel (1,2,3,4,5) zum Schweißen justiert oder der Exzenter (14) beim Erreichen mindestens eines weiteren vorbestimmten Drehwinkels die Schweißzangenschenkel (1,2,3,4,5) zum Verfahren der Schweißzange fixiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schweißzange mit fixierbarer Ausgleichsvorrichtung, die z.B. zum roboterbetriebenen Schweißen von Automobilkarosserien benutzt werden kann.
  • Beim Betrieb von Schweißzangen kommt es sehr leicht zu unerwünschten Relativbewegungen. Bei Schweißzangen an Robotern sind dies unerwünschte Relativbewegungen zwischen der Schweißzange und dem Roboterarm.
  • Um diese unerwünschten Relativbewegungen bei der Positionierung von Schweißzangen zu verhindern, ist es üblich, kurz vor Erreichen der Schweißposition eine freie Beweglichkeit der Schweißzangenschenkel zuzulassen, um etwaige unerwünschte Relativbewegungen auszugleichen. Nähert sich die Schweißzange dem zu schweißenden Objekt, und trifft beim Schließen der Zange mit einem Schenkel zuerst auf das Objekt, beispielsweise ein Blech, so soll sich die Zange ohne größeren Kraftaufwand zum Objekt hinziehen können. Dazu muss die Schweißzange beweglich sein. Dagegen muss sie beim Verfahren eines Roboterarms, an dem die Schweißzange beispielsweise befestigt ist, fest fixiert sein, um einerseits ein unkontrolliertes Bewegen der Schweißzange zu verhindern und andererseits um eine klare Position der vorstehenden Teile zu erhalten. Dies ist nötig, um die Verfahrwege des Roboters festzulegen.
  • Es ist Stand der Technik, diese Fixierung zwischen Schweißzange und Roboterarm durch zusätzliche pneumatische oder hydraulische Antriebe zu erreichen. Diese zusätzlichen Antriebe benötigen aber zusätzliche Versorgungsmedien, wie Druckluft, Druckwasser etc. Außerdem benötigen solche zusätzlichen Antriebe zusätzliche Steuereinheiten.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schweißzange zur Fixierung zu schaffen, die auch verwendet werden kann an einem Schweißroboter.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Bei der Positionierung von Schweißzangen (Einnahme eines Arbeitspunktes) treten sehr leicht Ungenauigkeiten, insbesondere durch unerwünschte Relativbewegungen zwischen der Schweißzange und der Vorrichtung, auf, an der die Schweißzange befestigt ist. Insbesondere handelt es sich bei diesen Relativbewegungen um Bewegungen zwischen der Schweißzange und einem Roboterarm. Beim Annähern der Schweißzange z.B. an ein zu schweißendes Blech muss üblicherweise durch einen Ausgleichsantrieb die starre Fixierung der Schweißzange mit dem Roboterarm gelöst werden, damit von der Schweißzange die Schweißposition eingenommen werden kann. Hat die Schweißzange die Schweißposition eingenommen, muss wiederum üblicherweise durch den Ausgleichsantrieb die starre Fixierung zwischen Zange und Roboterarm wiederhergestellt werden.
  • Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere darin, dass auf den zusätzlichen Ausgleichsantrieb, insbesondere Hydraulikantrieb, verzichtet werden kann. Darüber hinaus werden keine zusätzlichen Versorgungsmedien (Druckluft, Druckwasser, elektrischer Strom) bzw. zusätzliche Steuerungseinheiten benötigt. Der zusätzliche Ausgleichsantrieb wird durch einfache mechanische Hilfsmittel ersetzt. Dadurch ist die Wartung deutlich einfacher, wodurch sich auch die Wartungskosten reduzieren. Werden die Bauteile dauerfest ausgeführt, entfällt die Wartung nahezu vollständig.
  • Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass das Exzenterelement sich entlang der Längsachse des Exzenters in einem Bewegungsraum innerhalb von Begrenzungen bewegt. Durch die begrenzte lineare Bewegungsmöglichkeit des Exzenterelements, mit dem die Schweißzange bzw. die Schenkel der Schweißzange verbunden sind, wird die Beweglichkeit der Schweißzange mit einer einfachen mechanischen Konstruktion gewährleistet und gleichzeitig kontrolliert, da lediglich ein Freiheitsgrad für die Bewegung der Zange vorhanden ist. Dadurch werden unerwünscht große Bewegungen und Ausschläge der Zange vermieden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass der Exzenter beim Schließen der Schweißzangenschenkel die Fixierung löst und das Exzenterelement beim Erreichen einer Null-Grad-Stellung des Exzenters die zwei Schweißzangenschenkel am Arbeitspunkt zum Schweißen justiert, wobei der Exzenter in Null-Grad-Stellung im Wesentlichen parallel zu den Elektroden angeordnet ist. In der Null-Grad-Stellung schließt der Exzenter die Schweißzange und erzeugt die Schweißkraft. Durch die Verschiebbarkeit des Exzenterelements wird aber mit einfachen mechanischen Hilfsmitteln die freie Beweglichkeit der Schweißzange bzw. der Schweißzangenschenkel unmittelbar am Arbeitspunkt wiederhergestellt, welche es der Zange ermöglicht, sich um den durch das Exzenterelement vorgesehenen Weg zu bewegen, so dass die Schweißzange eine neue Schweißposition einnehmen kann. Durch das Exzenterelement bzw. die durch die lineare Verschiebbarkeit des Exzenterelements gewährleistete Bewegungsfreiheit werden die Elektroden am gewünschten Punkt justiert. Dadurch ist insbesondere eine genauere Kontrolle des Schweißprozesses möglich. Eine Momentenübertragung erfolgt beispielsweise über den Formschluss eines Nutsteins mit der Nut. Andere Konstruktionen sind ebenso denkbar und möglich.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass der Exzenter beim Öffnen der Schweißzangenschenkel die Schweißzangenschenkel vom Arbeitspunkt entfernt und beim Erreichen einer Neunzig-Grad-Stellung fixiert, wobei der Exzenter in Neunzig-Grad-Stellung im Wesentlichen um Neunzig Grad gedreht gegenüber der Null-Grad-Stellung angeordnet ist.
  • Befindet sich der Exzenter in der Neunzig-Grad-Stellung, so ist die Schweißzange geöffnet und in diesem Zustand fixiert. Die Bewegungen des Exzenterelements sind zwar prinzipiell möglich, haben jedoch auf Grund der Kinematik keinen Einfluss, so dass sich die Schweißzange in dieser Stellung nicht bewegt. Ein Verfahren eines Roboterarms, an dem die Schweißzange beispielsweise befestigt, ist nunmehr problemlos möglich, da in diesem fixierten Zustand ein unkontrolliertes Bewegungen der Schweißzange verhindert wird.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die Schweißzangenschenkel folgende Merkmale aufweisen:
    • – jeweils eine Elektrode,
    • – jeweils ein erstes Schenkelelement, ein zweites Schenkelelement und einen Anlenkhebel, sowie
    • – jeweils ein Verbindungselement zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkelelement, wobei die Verbindungselemente an einem gemeinsamen ortsfesten Bezugspunkt drehbar angeordnet sind und wobei die Anlenkhebel derart miteinander durch ein Exzentergetriebe gekoppelt sind, dass jeder Schweißzangenschenkel über das Exzentergetriebe eine Bewegung ausführt.
  • Durch die Verwendung einer Kombination von Hebel und Exzentergetriebe wird eine direkte Steuerung von Kraft und Geschwindigkeitsverlauf der Schweißzangenschenkel ermöglicht. Dadurch können anwendungsfallspezifisch angepasste Prozesskräfte erzeugt werden (z.B. hohe Geschwindigkeit beim Schließen, aber hohe Kräfte beim Zusammenpressen). Die Länge der Verbindungselemente kann statisch oder dynamisch (im Betrieb) verändert werden. Dadurch kann sehr leicht die Öffnung der Schweißzange am Arbeitspunkt variiert werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Elektroden so auszugestalten, dass sie nachführbar sind. Aufwändige Umrüstarbeiten werden dadurch vermieden. Es ist auch vorstellbar, dass Sensoren zur Kraftmessung (z.B. Dehnungsmessstreifen) oder Mittel zur Schweiß kraftbegrenzung (z.B. elastische Federelemente) an den Schweißzangenschenkeln angebracht sind. Insbesondere bei der Verwendung von Exzentergetrieben sind Mittel zur Schweißkraftbegrenzung sehr vorteilhaft. Denn im gestreckten Zustand des Exzenters kommt es zu einem "Unendlichkeitspunkt im Kraftverlauf". In dieser Stellung können sehr leicht die Schweißzange selbst bzw. das zu schweißende Material beschädigt oder sogar zerstört werden. Durch die Verwendung von Mitteln zur Schweißkraftbegrenzung wird sichergestellt, dass der Kraftverlauf in dieser "Unendlichkeitsstelle" abgepuffert wird.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass das Exzentergetriebe einen Exzenter mit einem Exzenterelement aufweist, wobei das Exzenterelement sich entlang der Längsachse des Exzenters in einem Bewegungsraum innerhalb von Begrenzungen bewegt. Durch die begrenzte lineare Bewegungsmöglichkeit des Exzenterelements, mit dem die Schweißzange bzw. die Schenkel der Schweißzange verbunden sind, wird die Beweglichkeit der Schweißzange mit einer einfachen mechanischen Konstruktion gewährleistet und gleichzeitig kontrolliert, da lediglich ein Freiheitsgrad für die Bewegung der Zange vorhanden ist. Dadurch werden unerwünscht große Bewegungen und Ausschläge der Zange vermieden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass mindestens ein Anlenkhebel durch ein weiteres Verbindungselement mit dem Exzentergetriebe verbunden ist. Dadurch ist der Kraftfluss in der Schweißzange feiner justierbar.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt in der Verwendung der Vorrichtung für einen Schweißroboter. Diese Ausgestaltung ist für unterschiedliche Robotertypen geeignet, insbesondere für punktgesteuerte oder bahngesteuerte (z.B. beim Schmelzschweißen) Roboter.
  • Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich anhand der nun folgenden Beschreibung vorteilhafter Ausführungsbeispiele und in Verbindung mit den Figuren. Soweit in unterschiedlichen Figuren Elemente mit gleichen Funktionalitäten beschrieben sind, sind diese mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigen:
  • 1 eine Schweißzange mit einer Halterung und einer Kopplung,
  • 2 eine schematische Darstellung einer Schweißzange mit der Kopplung,
  • 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Exzenters,
  • 4 eine schematische Darstellung einer Schweißzange mit dem erfindungsgemäßen Exzenter in geschlossener Stellung und
  • 5 eine schematische Darstellung einer Schweißzange mit dem erfindungsgemäßen Exzenter in offener Stellung.
  • Die Darstellung nach 1 zeigt eine Schweißzange mit einer Halterung 10 und einer Kopplung 8. Die Schweißzange enthält Elektroden 1, die beim Schweißvorgang am Arbeitspunkt 7 zusammengebracht werden. Es ist möglich, die Elektroden 1 und die entsprechende Halterung 10 dazu so auszubilden, dass die Elektroden 1 nachführbar sind, dadurch können aufwändige Umrüstzeiten vermieden werden. Weiterhin enthält die Schweißzange erste Schenkelelemente 2 und zweite Schenkelelemente 3, die durch Verbindungselemente 5 jeweils voneinander getrennt sind. Die Verbindungselemente 5 sind im Bezugspunkt 6 durch ein Scharnier miteinander verbunden und drehbar angeordnet. In der Darstellung gemäß 1 ist die Halterung 10 über einen Steg mit der Schweißzange verbunden. Auf Höhe des Bezugspunktes 6 ist dieser Steg am unteren Verbindungselement 5 angebracht. Mit Hilfe der Halterung 10 kann die Schweißzange an entsprechenden Vorrichtungen oder an Robotern angebracht werden. Vorteilhafterweise ist die Halterung 10 so ausgestaltet, dass sie auch entsprechende Antriebe und Verkabelungen für die Schweißzange mit aufnehmen kann.
  • Jeweils an den zweiten Schenkelelementen 3 sind Anlenkhebel 4 angebracht. Die Anlenkhebel können jeweils an ihrem Ende durch eine mechanische Kopplung 8 so miteinander gekoppelt werden, dass jeder Schweißzangenschenkel eine Bewegung ausführt. Bei entsprechender Ausgestaltung der Kopplung 8 können symmetrische Bewegungen der Schweißzangenschenkel erreicht werden. Symmetrische Bewegungen geben günstige Eigenschaften auf den zu verrichtenden Schweißvorgang. Die Kopplung 8 kann sehr geschickt als ein Getriebe ausgebildet werden. Als Antrieb 9 dieses Getriebes eignet sich z.B. ein Elektromotor. Mögliche Getriebetypen können Umlaufgetriebe (Stirnrad, Kegelrad, Gewindetrieb oder Schneckengetriebe) sein oder auch Hebelgetriebe. Auch ist eine Kombination aus beiden Typen denkbar.
  • Der Arbeitspunkt 7 kann durch Variation der Schenkelelemente 2, 3 (erstes und zweites), der Verbindungselemente 5 oder der Anlenkhebel 4 sehr leicht geändert werden. Dadurch kann die Positionierung des Arbeitspunktes 7 z.B, in einer Schweißstraße den jeweiligen Bedürfnissen sehr einfach angepasst werden. Diese Verstellungen können mechanisch durch Justage, aber ebenso auch elektromotorisch, d.h. dynamisch, im Betrieb erfolgen. Durch die Verwendung einer kombinierten Getriebe-/Hebellösung ergeben sich folgende Vorteile: direkte Steuerungsmöglichkeit von Kraft und Geschwindigkeitsverlauf der Schweißzangenschenkel und eine jeweils dem Anwendungsfall angepasste Erzeugung der Prozesskräfte, z.B. hohe Geschwindigkeit beim Schließen, aber hohe Kräfte beim Zusammenpressen. Außerdem ermöglicht die Verwendung elektrischer Antriebe eine dezentrale Steuerung der Schweißzange. Durch die Kombination aus elektrischem Servoantrieb mit Getriebe (Hebel- oder Exzentergetriebe) wird ein bedarfsgerechter Kraft-/Weg-Verlauf erreicht. Die dargestellte Schweißzange kann besonders zum Schweißen von Automobilkarosserien eingesetzt werden.
  • In 1 ist der Anlenkhebel 4 über ein weiteres Verbindungselement 13 mit der Kopplung 8 verbunden. Es ist aber auch möglich, dass der Anlenkhebel 4 direkt mit der Kopplung 8 verbunden ist. In 1 ist die Kopplung 8 als Exzentergetriebe mit einem Exzenter 14 ausgebildet. Bei Exzentergetrieben treten in der Nähe der "Null-Grad-Stellung" des Exzenters theoretisch unendlich große Kräfte auf die Zangenschenkel auf. Diese können zu Beschädigungen oder Zerstörungen des zu schweißenden Materials oder der Schweißzange selbst führen. Da die Bewegung der Schweißelektroden 1 in der Nähe der "Null-Grad-Stellung" ohnehin recht gering ist, wird ein Federelement 11 nur sehr kleine Wege machen. Dies bedeutet wiederum, dass die Schweißkraft sich durch die Kontraktion des Federelements 11 nur sehr wenig ändert, was hier gewünscht ist. Durch das Federelement 11 wird nämlich sichergestellt, dass sich die Schweißkraft immer in einem gewünschten Bereich bewegt und so die Unendlichkeitsstelle im Kraftverlauf abgepuffert wird.
  • In der "Null-Grad-Stellung" eines Exzentergetriebes treten Übersetzungsverhältnisse für die Kraft und den Weg auf, die es unmöglich machen, eine lineare Zuordnung zwischen Schweißkraft und Motorstrom zu treffen. Die Schweißkraft kann somit nicht direkt über den Motorstrom geregelt werden. Dieses Problem wird dadurch gelöst, indem im Kraftfluss ein Sensor 12 (z.B. ein Dehnungsmesssteifen) oder ein anderer Kraftmesser angebracht wird, mit dem die aufgebrachte Schweißkraft gemessen wird. Dies ermöglicht die direkte Regelbarkeit über den Verdrehwinkel des Motors oder indirekt über den Motorstrom.
  • Diese Art der Schweißkraftreduzierung oder Schweißkraftregelung ist nicht auf Exzentergetriebe beschränkt. Sie kann auch für Umlauf oder Hebelgetriebe eingesetzt werden.
  • Die Sensoren 12 können auch an anderen bzw. an weiteren Elementen einer Schweißzange angebracht sein, z.B. an den Schen kelelementen 2 und 3, an den Anlenkhebeln 4, an den Verbindungselementen 5 oder auch an den Elektroden 1.
  • Durch die beschriebene Schweißkraftregelung wird die Schweißqualität erhöht.
  • Wie oben bereits beschrieben, kann ohne Einschränkung jedoch auf das Federelement 11 sowie die weiteren Verbindungselemente verzichtet werden und die Anlenkhebel 4 direkt mit dem Exzenter 14 des Exzentergetriebes 8 verbunden werden.
  • Die Darstellung gemäß 2 zeigt eine schematische Darstellung der Schweißzange mit Antriebs- und Kopplungselementen. Es sind die Elektroden 1 dargestellt, die im Arbeitspunkt 7 für den Schweißvorgang zusammengebracht werden müssen. Die Elektroden 1 sind jeweils am ersten Schenkelelement 2 befestigt. An ein erstes Schenkelelement 2 schließt sich jeweils ein zweites Schenkelelement 3 an. An der Nahtstelle zwischen dem ersten Schenkelelement 2 und dem zweiten Schenkelelement 3 befindet sich jeweils ein Verbindungselement 5. Die Verbindungselemente 5 sind im Bezugspunkt 6 drehbar miteinander verbunden. An den zweiten Schenkelelementen 3 sind jeweils Anlenkhebel 4 angebracht, die über eine Kopplung 8 miteinander verbunden sind. Die Kopplung 8 ist beispielsweise ein Exzentergetriebe mit einem Exzenter 14, der in der 2 als Doppelpfeil dargestellt jeweils mit den Anlenkhebeln 4 beispielsweise direkt verbunden ist. In der Darstellung gemäß 2 ist dargestellt, dass ein Elektromotor 9 das Exzentergetriebe 8, antreibt. In der 2 ist weiterhin angedeutet, dass die jeweilige Stellung des Exzenters 14 die Annäherung bzw. den Abstand der Elektroden 1 bestimmt.
  • So befindet sich die Schweißzange insbesondere in der "Null-Grad-Stellung" des Exzenters 14, d.h. die Anlenkhebel 4 und der Exzenter 14 bilden eine gerade Linie, im geschlossenen Zustand, d.h. die Elektroden 1 befinden sich am Arbeitspunkt 7. Dagegen befindet sich die Schweißzange insbesondere in der "Neunzig-Grad-Stellung" des Exzenters 14, d.h. der Exzenter 14 nimmt einen 90 Grad Winkel im Vergleich zur "Null-Grad-Stellung" ein, im geöffneten Zustand, d.h. die Elektroden 1 sind vom Arbeitspunkt 7 maximal entfernt.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Exzenters 14, der ein Exzenterelement 15 aufweist, welches entlang der Längsachse des Exzenters 14 innerhalb der Begrenzungen in einem Bewegungsraum 16 verschiebbar ist. Das Exzenterelement 15 ist mit beiden Schenkeln der Schweißzange verbunden. Darüber hinaus sind in der 3 Aussparungen 17 dargestellt, die zur Fixierung des Exzenters 14 am Exzentergetriebe dienen. Durch die begrenzte lineare Bewegungsmöglichkeit des Exzenterelements 15, mit dem die Schweißzange bzw. die Schenkel der Schweißzange verbunden sind, wird die Beweglichkeit der Schweißzange mit einer einfachen mechanischen Konstruktion gewährleistet und gleichzeitig kontrolliert, da lediglich ein Freiheitsgrad für die Bewegung der Zange vorhanden ist. Dadurch werden unerwünscht große Bewegungen und Ausschläge der Zange vermieden.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Schweißzange mit dem erfindungsgemäßen Exzenter 14 in geschlossener Stellung. Beim Schließen der Schweißzangenschenkel bewegt sich der Exzenter 14 in die Null-Grad-Stellung. In der Null-Grad-Stellung ist der Exzenter 14 im Wesentlichen parallel zu den Elektroden 1 angeordnet und erzeugt so die Schweißkraft. Die Schweißzange ist in dieser Stellung geschlossen. Durch die Verschiebbarkeit des Exzenterelements 15 wird aber mit einfachen mechanischen Hilfsmitteln die freie Beweglichkeit der Schweißzange bzw. der Schweißzangenschenkel 1,2,3,4,5 unmittelbar am Arbeitspunkt 7 wiederhergestellt, welche es der Zange ermöglicht, sich um den durch das Exzenterelement 15 vorgesehenen Weg im Bewegungsraum 16 des Exzenters 14 zu bewegen, so dass die Schweißzange eine neue Schweißposition einnehmen kann. Dies wird durch den Doppelpfeil angedeutet. Durch das Exzenterelement 15 bzw. die durch die lineare Ver schiebbarkeit des Exzenterelements 15 gewährleistete Bewegungsfreiheit werden die Elektroden 1 am gewünschten Punkt justiert. Dadurch ist insbesondere eine genauere Kontrolle des Schweißprozesses möglich. Eine Momentenübertragung erfolgt beispielsweise über den Formschluss eines Nutsteins mit der Nut. Andere Konstruktionen sind ebenso denkbar und möglich.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Schweißzange mit dem erfindungsgemäßen Exzenter 14 in offener Stellung. Beim Öffnen der Schweißzangenschenkel 1,2,3,4,5 entfernt der Exzenter 14 die Schweißzangenschenkel 1,2,3,4,5 vom Arbeitspunkt 7 und fixiert diese beim Erreichen einer Neunzig-Grad-Stellung. Der Exzenter 14 befindet sich in der Neunzig-Grad-Stellung im Wesentlichen um Neunzig Grad gedreht gegenüber der Null-Grad-Stellung. Ist der Exzenter 14 in der Neunzig-Grad-Stellung, so ist die Schweißzange geöffnet und fixiert. Die Bewegungen des Exzenterelements 15 sind zwar prinzipiell möglich, haben jedoch auf Grund der Kinematik keinen Einfluss, so dass sich die Schweißzange in dieser Stellung nicht bewegt. Ein Verfahren eines Roboterarms, an dem die Schweißzange beispielsweise befestigt, ist nunmehr problemlos möglich, da in diesem fixierten Zustand ein unkontrolliertes Bewegungen der Schweißzange verhindert wird.
  • Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere darin, dass auf zusätzliche Ausgleichsantriebe wie z.B. einen Hydraulikantrieb, verzichtet werden kann. Darüber hinaus werden keine zusätzlichen Versorgungsmedien (Druckluft, Druckwasser, elektrischer Strom) bzw. zusätzliche Steuerungseinheiten benötigt. Der zusätzliche Ausgleichsantrieb wird durch einfache mechanische Hilfsmittel wie den erfindungsgemäßen Exzenter 14 ersetzt. Dadurch ist die Wartung deutlich einfacher, wodurch sich auch die Wartungskosten reduzieren. Werden die Bauteile dauerfest ausgeführt, entfällt die Wartung nahezu vollständig.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist für unterschiedliche Robotertypen geeignet, insbesondere für punktgesteuerte oder bahngesteuerte (z.B. beim Schmelzschweißen) Schweißroboter. Dadurch kann die erfindungsgemäße Schweißzange sehr leicht im industriellen Umfeld eingesetzt werden.
  • Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fixierung einer Schweißzange. Dabei werden die Schweißzangenschenkel 1,2,3,4,5 über ein Exzentergetriebe 8 miteinander gekoppelt. Das Exzentergetriebe 8 weist erfindungsgemäß einen Exzenter 14 mit einem beweglichen Exzenterelement 15 auf, welches dafür sorgt, dass die Elektroden 1 der Schweißzange am Arbeitspunkt 7 beweglich bleiben und somit genauer justierbar sind. Auf zusätzliche Ausgleichsantriebe wie z.B. einen Hydraulikantrieb, kann deshalb verzichtet werden.

Claims (8)

  1. Schweißzange mit fixierbarer Ausgleichsvorrichtung mit: – zwei Schweißzangenschenkel (1,2,3,4,5) mit jeweils einer Elektrode (1), die derart über ein Exzentergetriebe (8) gekoppelt sind, dass jeder Schweißzangenschenkel (1,2,3, 4,5) über das Exzentergetriebe (8) eine Bewegung ausführt, – Mittel (9) zum Antrieb des Exzentergetriebes (8), – einen Exzenter (14) mit einem Exzenterelement (15), der an dem Exzentergetriebe (8) angebracht ist, wobei das Exzenterelement (15) beim Erreichen mindestens eines vorbestimmten Drehwinkels die Schweißzangenschenkel (1,2,3,4,5) zum Schweißen justiert oder der Exzenter (14) beim Erreichen mindestens eines weiteren vorbestimmten Drehwinkels die Schweißzangenschenkel (1,2,3,4,5) zum Verfahren der Schweißzange fixiert.
  2. Schweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterelement (15) sich entlang der Längsachse des Exzenters (14) in einem Bewegungsraum (16) innerhalb von Begrenzungen bewegt.
  3. Schweißzange nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (14) beim Schließen der Schweißzangenschenkel (1,2,3,4,5) die Fixierung löst und das Exzenterelement (15) beim Erreichen einer Null-Grad-Stellung des Exzenters (15) die zwei Schweißzangenschenkel (1,2,3,4,5) am Arbeitspunkt (7) zum Schweißen justiert, wobei der Exzenter (15) in Null-Grad-Stellung im Wesentlichen parallel zu den Elektroden (1) angeordnet ist.
  4. Schweißzange nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter 14 beim Öffnen der Schweißzangenschenkel (1,2,3,4,5) die Schweißzangenschenkel (1,2,3,4,5) vom Arbeitspunkt 7 entfernt und beim Erreichen einer Neunzig-Grad-Stellung fixiert, wobei der Exzenter 15 in Neunzig-Grad-Stellung im Wesentlichen um Neunzig Grad gedreht gegenüber der Null-Grad-Stellung angeordnet ist.
  5. Vorrichtung mit einer Schweißzange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißzangenschenkel folgende Merkmale aufweisen: - jeweils eine Elektrode (1), – jeweils ein erstes Schenkelelement (2), ein zweites Schenkelelement (3) und einen Anlenkhebel (4), sowie – jeweils ein Verbindungselement (5) zwischen dem ersten (2) und dem zweiten Schenkelelement (3), wobei die Verbindungselemente (5) an einem gemeinsamen ortsfesten Bezugspunkt (6) drehbar angeordnet sind und wobei die Anlenkhebel (4) miteinander durch ein Exzentergetriebe (8) gekoppelt sind, so dass jeder Schweißzangenschenkel über das durch einen Elektromotor (9) angetriebene Exzentergetriebe (8) eine Bewegung ausführt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzentergetriebe (8) einen Exzenter (14) mit einem Exzenterelement (15) aufweist, wobei das Exzenterelement (15) sich entlang der Längsachse des Exzenters, (14) in einem Bewegungsraum (16) innerhalb von Begrenzungen bewegt.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anlenkhebel (4) durch ein weiteres Verbindungselement (13) mit dem Exzentergetriebe (8) verbunden ist.
  8. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7 für einen Schweißroboter.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2072171A1 (de) 2007-12-20 2009-06-24 Robert Bosch GmbH Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken
DE102009049745A1 (de) 2009-10-17 2011-04-21 Robert Bosch Gmbh Werkzeughalter

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004059068A1 (de) * 2004-12-07 2006-07-13 Bosch Rexroth Aktiengesellschaft Zangenausgleich einer Schweißzange
AT502424B1 (de) * 2005-08-23 2007-06-15 Fronius Int Gmbh Punktschweisszange
ITUA20162535A1 (it) * 2016-04-13 2017-10-13 Tecna Spa Dispositivo di saldatura a resistenza

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19801652A1 (de) * 1998-01-15 1999-07-22 Bayerische Motoren Werke Ag Variable Schweißzange für Roboter
DE10202518A1 (de) * 2002-01-23 2003-08-07 Siemens Ag Schweisszange
DE10249202A1 (de) * 2002-10-22 2004-05-13 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Fixierung einer Schweißzange

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19801652A1 (de) * 1998-01-15 1999-07-22 Bayerische Motoren Werke Ag Variable Schweißzange für Roboter
DE10202518A1 (de) * 2002-01-23 2003-08-07 Siemens Ag Schweisszange
DE10249202A1 (de) * 2002-10-22 2004-05-13 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Fixierung einer Schweißzange

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2072171A1 (de) 2007-12-20 2009-06-24 Robert Bosch GmbH Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken
EP2072172A1 (de) 2007-12-20 2009-06-24 Robert Bosch GmbH Werkzeughalter
DE102007061750A1 (de) 2007-12-20 2009-06-25 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken
DE102009049745A1 (de) 2009-10-17 2011-04-21 Robert Bosch Gmbh Werkzeughalter

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