DE4010070C1 - Tool changing device for welding robot - incorporates detachable joint between transformer and welding head - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugwechseleinrichtung für einen Schweißroboter, dessen Werkzeug von einer am Endteil des Roboters über einen Schweißtransformator als Zwischen­ glied befestigbaren Widerstandsschweißzange gebildet ist, mit einer Trennstelle für den Werkzeugwechsel, die von zwei durch eine Verriegelungseinheit ausgerichtet gegeneinander ver­ spannbaren Grundplatten begrenzt ist, an welchen paarweise in Eingriff gelangende Übertragungselemente für den Schweißstrom sowie Kühlwasser, Druckluft und Steuerstrom angeordnet sind.

Elektrische Widerstandsschweißzangen werden regelmäßig von den Herstellern mit angepaßten Transformatoren ausgerüstet und bilden mit diesen verhältnismäßig schwere Baueinheiten, in denen auch die Leitungsverbindungen für den Sekundärstrom vom Transformator zu den Zangenelektroden in Gestalt flexib­ ler Leitungsbänder aus Kupferlitze fest installiert sind.

Eine Werkzeugwechseleinrichtung für derartige Widerstands­ schweißzangen ist dem Prospekt der Firma Karl Kurt Walther GmbH & Co. KG, Wuppertal: "Roboterkopf-Multikupplung" vom 10.07.1984 zu entnehmen. Für das Andocken einer solchen Bau­ einheit an einen Industrieroboter bedarf es deshalb eines entsprechenden Hebezeugs, das die Schweißzange mit dem Trans­ formator an den Roboter heranführt und während des Andockens ausgerichtet festhält. Dabei bildet der Transformator in der Regel das zangenseitige Anschlußglied, welches seinerseits die Schweißzange trägt.

Wenngleich hierbei der elektrische Anschluß des Transforma­ tors an die Stromversorgung durch einfache Primärstrom-Steck­ verbindungen schnell und problemlos vorgenommen werden kann und auch die übrigen Verbindungen für Druckluft, Kühlwasser und Steuerstrom durch geeignete Kupplungselemente einfach herstellbar sind, ist jeder Zangenwechsel mit erheblichem Ar­ beits- und Zeitaufwand durch Hebezeugeinsatz verbunden und verhindert ein vorübergehendes Abnehmen der Zange für In­ standsetzungs- und Wartungsarbeiten. Außerdem braucht man ebenso viele Transformatoren wie Schweißzangen.

Die genannten Nachteile gelten auch für Schweißzangen mit einzeln auswechselbaren Elektrodenarmen gemäß DE-OS 38 29 097. Wenn dort die Schweißzange ausgetauscht werden soll, muß ebenfalls die gesamte, schwere Baueinheit ein­ schließlich Transformator abgenommen und eine andere derar­ tige Einheit angedockt werden. Lösbare Kupplungen in den Elektrodenarmen haben den weiteren Nachteil, daß die Kupp­ lungsglieder nicht nur zur elektrisch sicheren Übertragung des starken Schweißstroms, sondern auch der hohen mechani­ schen Belastung durch die Zangenkraft mit in der Regel einer­ seits Druck-, andererseits Zugkraft ausgelegt werden müssen. Man braucht also zwei verschiedene, einzeln nacheinander zu lösende und in Eingriff zu bringende Kupplungen mit unter­ schiedlichen Kraftrichtungen und deshalb in der Regel auch unterschiedlicher Ausbildung. Wegen der Belastung sowohl durch die Zangenkraft als auch den Sekundärstrom ist ein ma­ nuelles Ein- und Auskuppeln unmöglich. Man benötigt daher für jeden Elektrodenarm einzeln kraftbetätigte Kupplungseinrich­ tungen. Schließlich besteht beim Ankuppeln jedesmal wieder die große Schwierigkeit, die Elektroden genau aufeinander auszurichten.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, das Andocken und Abnehmen der Schweißzange am Roboter wesentlich zu vereinfachen und zu verkürzen und dabei ohne Hebezeug auszukommen.

Ausgehend von der Überlegung, daß in den meisten Fällen bei verschiedenartigen Schweißzangen die Größe und Leistung des Transformators dieselbe ist oder zumindest sein kann, löst die Erfindung die vorstehende Aufgabe dadurch, daß sich die Trennstelle für den Werkzeugwechsel zwischen dem Schweiß­ transformator und der Schweißzange befindet.

Die erfindungsgemäße Werkzeugwechseleinrichtung ermöglicht mit praktisch einem einzigen Handgriff in kürzester Zeit ei­ nen Wechsel der Schweißzange, deren begrenztes Gewicht ein Manipulieren von Hand gestattet. Dadurch lassen sich auch In­ standsetzungs- und Wartungsarbeiten außerhalb des Gefahrenbe­ reichs des Roboters ohne größere Stillstandszeiten ausführen.

Weiterhin gestattet die Erfindung eine wesentliche Kostenre­ duzierung bei den Schweißzangen, da diese ohne den kostenin­ tensiven Transformator angeschafft werden können. Im Gegen­ satz zu einzelnen Kupplungen an den Elektrodenarmen werden die mechanischen und elektrischen Kupplungsglieder an der er­ findungsgemäß vorgesehenen Trennstelle nicht durch die Zan­ genkraft belastet.

Nach einem ersten Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt bei der Verriegelungseinheit das Verriegeln ausschließlich durch Federkraft, während für das Lösen Druck­ luft verwendet wird. Hierzu ist zweckmäßig an der Wechselein­ richtung ein handbetätigtes Druckluftsteuerventil zum Lösen der Verriegelungseinheit angeordnet.

Nach einem weiteren Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Verriegelungseinheit aus einem ak­ tiven Teil auf der Roboterseite und einem passiven Teil auf der Zangenseite. Dabei weist der aktive Teil der Verriege­ lungseinheit vorzugsweise ein quaderförmiges Gehäuse auf, dessen eines Ende am Schweißtransformator befestigbar ist und dessen anderes Ende die eine der beiden Grundplatten trägt, und es ist in dem Gehäuse ein federbelasteter Kolben angeord­ net, der unter der Federbelastung zwei die Grundplatte axial durchragende Verschlußhaken über ein Kniegelenk in eine Ver­ riegelungsstellung auseinanderspreizt und bei gesteuerter Be­ aufschlagung mit Druckluft die Verschlußhaken in eine Entrie­ gelungsstellung gegeneinander verschwenkt. Entsprechend weist der passive Teil der Verriegelungseinheit zwei an der anderen Grundplatte mit Abstand zueinander befestigte Klötze auf, zwischen denen sich zwei von den Verschlußhaken beim Ausein­ anderspreizen erfaßbare Riegelbolzen parallel zueinander er­ strecken. Besonders zweckmäßig ist es weiterhin, wenn die En­ den der Verschlußhaken schräg nach auswärts abgewinkelt sind und dadurch beim Auseinanderspreizen die Klötze gegen das quaderförmige Gehäuse verspannen. Die eine Grundplatte ist mit ihrer Rückseite vorzugsweise unmittelbar an der Schweiß­ zange befestigt.

Noch ein weiteres Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Grundplatten hauptsächlich rechteckig ausgebildet sind, wobei sich die beiden Teile der Verriegelungseinheit in den Plattenmitten befinden und die Übertragungselemente für den Schweißstrom symmetrisch dazu angeordnet sind.

Die Übertragungselemente für den Schweißstrom bestehen vor­ zugsweise aus Paaren massiver Drehkörper aus Kupfer, die mit Isolierstoffhülsen in Druchbrechungen der Grundplatten einge­ setzt und mit ihren gegeneinander weisenden Stirnflächen ge­ geneinander anpreßbar sind, wobei an je einer Stirnfläche an sich bekannte Vielfachkontakt-Lamellenbänder angeordnet sind. Letztere sind zweckmäßig in flachen Nuten an der Stirnfläche aufgenommen.

Um einen von der Verspannung der Verriegelungseinrichtung un­ abhängigen Kontaktdruck zu erhalten, ist in weiterer Ausge­ staltung der Erfindung der eine Drehkörper eines jeden Dreh­ körperpaares in seiner Isolierstoffhülse begrenzt axial ver­ schieblich und durch Federn in Richtung zum anderen Drehkör­ per belastet.

Die Übertragungselemente für das Kühlwasser und die Druckluft sind zweckmäßig von herkömmlichen Schlauchkupplungen gebil­ det, deren Hälften in Durchbrechungen der Grundplatten einge­ setzt und auf geeignete Weise befestigt sind. Dabei ist es von Vorteil, wenn die verwendeten Schlauchkupplungen wenig­ stens auf der Roboterseite Ventile enthalten, die beim Auf­ trennen selbsttätig schließen.

Die Übertragungselemente für den Steuerstrom sind vorzugs­ weise in einer herkömmlichen Vielkontakt-Kupplung zusammenge­ faßt, deren Hälften in Druchbrechungen der Grundplatten ein­ gesetzt und darin auf geeignete Weise befestigt sind.

Schießlich zeichnet sich ein letztes Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung durch einen an der roboterseitigen Grundplatte angeordneten Signalgeber zur Überwachung des Einrückzustandes der Werkzeugwechseleinrichtung aus.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Werkzeugwechseleinrichtung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Indu­ strieroboter zur Handhabung einer elek­ trischen Widerstandsschweißzange, die mit Hilfe der Werkzeugwechseleinrichtung an einen am Roboter festen Schweißtrans­ formator lösbar angedockt ist,

Fig. 2 in etwa halber natürlicher Größe die Werkzeugwechseleinrichtung aus Fig. 1 für sich in der gleichen Seitenansicht,

Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2,

Fig. 4 einen Mittellängsschnitt durch die Werk­ zeugwechseleinrichtung und deren Verrie­ gelungseinheit nach Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen außermittigen Längsschnitt durch die Werkzeugwechseleinrichtung nach Linie V-V in Fig. 3 mit der Verriegelungsein­ heit in Seitenansicht und teilweise im Schnitt, wobei die Kontaktelemente an den Grundplatten weggelassen sind,

Fig. 6 eine Stirnansicht auf das transformator­ seitige Ende der Verriegelungseinheit,

Fig. 7 einen Querschnitt nach Linie VII-VII in Fig. 4 ohne Grundplatte,

Fig. 8 einen Querschnitt nach Linie VIII-VIII in Fig. 4 ebenfalls ohne Grundplatte,

Fig. 9 eine Ansicht der Kontaktseite der robo­ terseitigen Grundplatte bei aufgetrennter Werkzeugwechseleinrichtung,

Fig. 10 eine entsprechende Draufsicht auf die Kontaktseite der zangenseitigen Grund­ platte und

Fig. 11 einen Längsschnitt durch eines der Kon­ taktelementenpaare für die Übertragung des sekundärseitigen Schweißstroms.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Industrieroboter 10, wie er insbesondere im Automobilbau beim Zusammenschweißen der Roh­ karossen durch elektrische Widerstands-Schweißzangen verwen­ det wird. Der Roboter 10 ist mit einem Grundgestell 12 orts­ fest aufgestellt und hat ein an das Werkstück gesteuert heranführbares Endteil 14, an dem ein Schweißtransformator 16 befestigt ist. Dieser trägt eine Widerstands-Schweißzange 18, die in Fig. 1 als Schiebe- oder C-Zange dargestellt ist. Sie kann aber, je nach Verwendungszweck, auch eine Scheren- oder X-Zange sein, und innerhalb dieser beiden Kathegorien kann sich die Zange von anderen Zangen durch weitere Kriterien wie insbesondere Größe, Leistung und Elektrodenform weiter unter­ scheiden.

Während nun bisher bei einem Zangenwechsel oder bei Ser­ vicearbeiten an der Zange die gesamte, aus Schweißtransforma­ tor und Zange bestehende Einheit vom Roboter gelöst wurde, was wegen des großen Gewichts mechanische Hebewerkzeuge erforderte, wird bei dem in Fig. 1 gezeigten Roboter die Schweißzange 18 mit Hilfe einer in ihrer Gesamtheit mit 20 bezeichneten Werkzeugwechseleinrichtung vom Transformator 16 abgenommen, wobei auch gleichzeitig alle Leitungsverbindungen für die Versorgung der Zange mit Schweißstrom, Kühlwasser und Druckluft sowie für die elektrische Steuerung und Überwachung der Zangenbewegungen und Anpreßdrücke aufgetrennt werden.

Wie aus den Fig. 2 bis 5 sowie auch Fig. 9 und 10 ersicht­ lich ist, besteht die Werkzeugwechseleinrichtung 20 im wesentlichen aus einer zweiteiligen Verriegelungseinheit 22 und zwei mit je einem Teil derselben fest verbundenen Grund­ platten 24, 26, an denen die Kontaktelemente für die oben er­ wähnten Leitungsverbindungen angeordnet sind.

Der auf der Roboterseite befindliche Teil der Verriegelungs­ einheit 22 ist als aktiver Teil ausgebildet und weist ein äußerlich quaderförmiges Gehäuse 28 auf (Fig. 4 und 5), das mit einem Ende in einen rechteckigen Ausschnitt 30 der Grund­ platte 24 eingreift und an dieser mit zwei Winkeleisen 32 und Schrauben 34 befestigt ist. Am anderen Ende des Gehäuses 28 ist mit Schrauben 36 eine Montageplatte 38 befestigt, welche das Gehäuse 28 nach oben und unten überragt und in den über­ stehenden Bereichen genormte Lochbilder 40 zum Verschrauben der Verriegelungseinheit 22 am Transformator 16 enthält.

Die Montageplatte 38 schließt zugleich eine Zylinderbohrung 42 im Gehäuse 28 ab, die an einer mit einer kleineren Bohrung 24 versehenen Wand 46 endet, welche sich bis zum anderen Ende des Gehäuses 28 erstreckt. In der Zylinderbohrung 42 ist ein Kolben 48 verschieblich aufgenommen, an den eine in die Boh­ rung 44 der Wand 46 ragende büchsenförmige Kolbenstange 50 angeformt ist. Der Kolben 48 und die Kolbenstange 50 sind mit Dichtungsringen 52 bzw. 54 zur Abdichtung gegen die Bohrungen 42, 44 versehen und schließen innerhalb der Zylinderbohrung 42 eine Arbeitskammer 56 ab, in die über ein Anschlußnippel 58 Druckluft zur Verschiebung des Kolben 28 in Richtung zur Montageplatte 38 gegen die Wirkung einer Schraubendruckfeder 60 eingeleitet werden kann, die zwischen dem Boden 62 der büchsenförmigen Kolbenstange 50 und der Montageplatte 38 mit Vorspannung eingesetzt ist. Ein an der Montageplatte 38 ver­ schraubter zylindrischer Kern 64 sorgt für die Zentrierung der Feder 60 außerhalb der büchsenförmigen Kolbenstange 50, und eine Bohrung 66 im Boden 62 der Kolbenstange 50 entlüftet den Raum zwischen dem Kolben 48 und der Montageplatte 38.

Die Kolbenstange 50 ist über den Büchsenboden 62 hinaus unter beidseitiger Abflachung verlängert (Fig. 8) und enthält einen senkrechten diametralen Schlitz 68, der von einem Bolzen 70 durchragt wird. Der diametrale Schlitz 68 mündet in ebenso breite Schlitze 72 innerhalb der Wand 46, die von der Bohrung 44 symmetrisch nach oben und unten ausgehen und sich bis zur Ober- bzw. Unterseite des Gehäuses 28 erstrecken. In den Schlitzen 72 sind auf Achsbolzen 74 Verschlußhaken 76 gela­ gert (Fig. 4), deren schräg nach auswärts abgewinkelte Enden 78 axial aus dem Gehäuse 28 vorstehen.

Auf dem Bolzen 70 sind zwei gabelartig ineinander greifende Kniehebel 80, 82 gelagert, deren Enden an den Verschlußhaken 76 zwischen den Achsbolzen 74 und den Hakenenden 78 mittels Gelenkbolzen 84 gelenkig angeschlossen sind. Die Kniehebel 80, 82 bilden ein Kniegelenk, welches die Schraubendruckfeder 60 über die Kolbenstange 50 zu strecken bestrebt ist und wel­ ches hierbei seinerseits die Verschlußhaken 76 mit großer Kraft voneinander weg zu verschwenken sucht. Wird hingegen Druckluft zur Arbeitskammer 56 geleitet, wird der Kolben 48 mit der Kolbenstange 40 zur Montageplatte 38 hin verschoben, wodurch das Knieglenk 80, 82 einknickt und die Verschlußhaken 76 aufeinander zu verschwenkt werden.

Der auf der Zangenseite befindliche Teil der Verriegelungs­ einheit 22 ist als passiver Teil in der Art einer Falle für die Verschlußhaken 76 ausgebildet und besteht aus zwei im Ab­ stand zueinander auf die Kontaktseite der Grundplatte 26 mit­ tels Schrauben 90 und Paßstiften 92 aufgeschraubten Klötzen 94 (Fig. 5, 7 und 10), die durch zwei Riegelbolzen 96 an den Enden miteinander verbunden sind. Wie weiter aus den Fig. 5 und 10 ersichtlich ist, enthält jeder Klotz 94 eine sich in der Grundplatte 26 fortsetzende Zentrierbohrung 98 mit einer Zentrierbuchse 100, in die beim Zusammenfügen der beiden Teile der Verriegelungseinheit 22 je ein an der Stirn­ seite des Gehäuses 28 befestigter Zentrierstift 102 ein­ greift. Gleichzeitig greifen bei mit Druckluft beaufschlagter Arbeitskammer 56 die dadurch aufeinander zu verschwenkten Verschlußhaken 76 mit ihren aus dem Gehäuse 28 axial vorste­ henden Enden 78 in den Abstandsbereich der Klötze 94 zwischen den Riegelbolzen 96 ein und erfassen letztere beim Entlüften der Arbeitskammer 56 mit den schräg verlaufenden Außenkanten 104 der Hakenenden 78 unter der Wirkung der Schraubendruckfe­ der 60 und des Kniegelenks 80, 82, wodurch die Klötze 94 mit großer Kraft gegen das Gehäuse 28 verspannt werden (Fig. 4). Zum Lösen dieser Verspannung bedarf es dann lediglich der er­ neuten Zufuhr von Druckluft zur Arbeitskammer 56, um die Ver­ schlußhaken 76 aufeinander zu zu verschwenken und dadurch die Verriegelung zu lösen.

Wie aus Fig. 10 hervorgeht, enthält die Grundplatte 26 ober­ halb und unterhalb der Klötze 94 ein genormtes Lochbild 106 zum Anschrauben der Schweißzange 18. An der Außenseite der Grundplatte 26 ist nahe ihrer Oberkante ein Handgriff 108 mit Schrauben 110 befestigt, an dem beim Lösen der Verriegelung die Grundplatte 26 mit der Schweißzange 18 von Hand erfaßt und weggetragen werden kann.

Die Grundplatten 24, 26 besitzen, wie die Fig. 9 und 10 zeigen, Rechteckform mit abgeschrägten Ecken. An den Grund­ platten 24, 26 sind alle Übertragungselemente für die Versor­ gung der Schweißzange mit Schweißstrom, Kühlwasser und Druck­ luft sowie für die Steuerung und Überwachung der Zangenbewe­ gungen und des Anpreßdruckes angeordnet. Dabei handelt es sich im einzelnen um zwei Kontaktelementenpaare 112 für die Übertragung des sekundärseitigen Schweißstroms vom Transfor­ mator 16 zu den beiden Schenkeln der Schweißzange 18, zwei Schlauchkupplungen 114 für die Zuleitung von Kühlwasser zu den Schweißelektroden, vier Schlauchkupplungen 116 für die Leitung der Betätigungsdruckluft zum Schweißzylinder der Zange und eine Vielfach-Steckkupplung 118 mit neunzehn Ein­ zelkontakten für die Übertragung von Steuer- und Rückmel­ deströmen.

Die Kontaktelementenpaare 112 sind beiderseits der Verriege­ lungseinheit 22 symmetrisch zueinander angeordnet und beste­ hen, wie Fig. 11 zeigt, jeweils aus einem ersten Kontaktteil 120 an der Grundplatte 24 und einem zweiten Kontaktteil 122 an der Grundplatte 26. Die beiden Kontaktteile 120, 122 sind als Drehkörper aus Kupfer hergestellt und weisen mit ebenen Stirnflächen gegeneinander.

Das Kontaktteil 120 ist axial verschieblich in einer Isolier­ stoffhülse 124 aufgenommen, die mit einem kragenförmigen An­ satz 126 in eine Bohrung der Grundplatte 24 eingesetzt und an dieser durch sechs am Umfang verteilte Schrauben 128 befe­ stigt ist. Vier Paßschulterschrauben 130 erstrecken sich ver­ schieblich durch einen Innenflansch 132 der Isolierstoffhülse 124 und sind mit ihren Gewindeenden in Gewindebohrungen eines Flansches 134 am Kontaktteil 120 eingedreht. Von den Paß­ schulterschrauben 130 durchsetzte Schraubendruckfedern 136 stützen sich mit Vorspannung zwischen dem Innenflansch 132 und dem Flansch 134 ab und üben bei angedockter Schweißzange den erforderlichen Kontaktdruck auf das andere Kontaktteil 122 aus. Das andere Kontaktteil 122 ist mit vier Schrauben 138 unverschieblich in einer Isolierstoffhülse 140 befestigt, die mit einem verjüngten Teil 142 in eine Bohrung der Grund­ platte 26 eingesetzt und an dieser durch sechs am Umfang ver­ teilte Schrauben 144 befestigt ist.

In die ebene Stirnfläche des ersten Kontaktteils 120 sind, beispielsweise drei, parallele flache Nuten 146 eingelassen (Fig. 9), in denen Vielfachkontakt-Lamellenbänder 148 aufge­ nommen sind. Derartige Lamellenbänder sind im Handel erhält­ lich und bestehen aus profilierten dünnen Streifen einer ge­ härteten Kupferlegierung wie beispielsweise Kupferberyllium, in denen durch Stanzung und ggf. Verschränkung eine Vielzahl querverlaufender Dreh- oder Blattfederstege gebildet sind, die für eine Vielzahl von Stromübertragungsstellen zur glat­ ten Stirnseite des anderen Kontaktteils 122 sorgen. Hierdurch lassen sich kurzzeitig Ströme bis zu beispielsweise 40 kA übertragen.

Die anderen Stirnenden der Kontaktteile 120, 122 tragen ver­ jüngte Ansätze 150, 152 mit Gewindebohrungen 154 zum An­ schrauben (nicht gezeigter) Sekundärstrom-Schweißkabel aus Kupferlitze.

Die zwei Schlauchkupplungen 114 für die Zuleitung von Kühl­ wasser und die vier Schlauchkupplungen 116 für die Leitung der Betätigungsdruckluft zum Schweißzylinder sind im Ausfüh­ rungsbeispiel identisch und bestehen aus handelsüblichen Kupplungselementen, die in entsprechende Bohrungen der Grund­ platten 24, 26 eingesetzt und auf geeignete Weise darin be­ festigt sind. Dabei sind vorzugsweise solche Kupplungen ver­ wendet, die auf der Roboterseite Ventile enthalten, welche beim Lösen der Schlauchkupplung von selbst schließen und da­ durch ein Abströmen des Kühlwassers bzw. der Druckluft ver­ hindern.

Ebenso ist die Vielfach-Steckkupplung 120 ein handelsübliches Bauteil, dessen Hälften in entsprechenden Bohrungen der Grundplatten 24, 26 auf geeignete Weise befestigt sind.

Ferner trägt die Grundplatte 24, wie aus den Fig. 3 und 9 ersichtlich, einen Signalgeber 156, der mit einer einstellbar an der Grundplatte 26 befestigten Anschlagschraube 158 zusam­ menwirkt und eine Überwachung des Andockzustandes der Schweißzange 18 am Transformator 16 gestattet.

An der Außenseite der Grundplatte 24 ist gemäß Fig. 3 ein Handbetätigungsventil 160 angebracht, das an eine (nicht ge­ zeigte) Druckluftleitung angeschlossen ist und bei seiner Be­ tätigung der Arbeitskammer 56 in der Verriegelungseinheit 22 Druckluft zum Lösen der Verriegelung zuführt.

Claims (16)

1. Werkzeugwechseleinrichtung für einen Schweißroboter, dessen Werkzeug von einer am Endteil des Roboters über einen Schweißtransformator als Zwischenglied befestigbaren Wider­ standsschweißzange gebildet ist, mit einer Trennstelle für den Werkzeugwechsel, die von zwei durch eine Verriegelungs­ einheit ausgerichtet gegeneinander verspannbaren Grundplatten begrenzt ist, an welchen paarweise in Eingriff gelangende Übertragungselemente für den Schweißstrom sowie Kühlwasser, Druckluft und Steuerstrom angeordnet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Trennstelle für den Werkzeugwechsel zwischen dem Schweißtransformator (16) und der Schweißzange (18) befindet.

2. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verriegelungseinheit (22) ausschließlich durch Federkraft verriegelbar und durch Druckluft lösbar ist.

3. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an ihr ein handbetätigtes Druckluft­ steuerventil (160) zum Lösen der Verriegelungseinheit (22) angeordnet ist.

4. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungs­ einheit (22) aus einem aktiven Teil auf der Roboterseite und einem passiven Teil auf der Zangenseite besteht.

5. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der aktive Teil der Verriegelungsein­ heit (22) ein quaderförmiges Gehäuse (28) aufweist, des­ sen eines Ende am Schweißtransformator (16) befestigbar ist und dessen anderes Ende die einen der beiden Grund­ platten (24) trägt, und daß in dem Gehäuse (28) ein fe­ derbelasteter Kolben (48) angeordnet ist, der unter der Federbelastung zwei die Grundplatte (24) axial durchra­ gende Verschlußhaken (76) über ein Kniegelenk (80, 82) in eine Verriegelungsstellung auseinander spreizt und bei gesteuerter Beaufschlagung mit Druckluft die Verschlußha­ ken (76) in eine Entriegelungsstellung gegeneinander ver­ schwenkbar sind.

6. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der passive Teil der Verriegelungsein­ heit (22) zwei auf der anderen Grundplatte (26) mit Ab­ stand zueinander befestigte Klötze (94) aufweist, zwi­ schen denen zwei von den Verschlußhaken (76) beim Auseinanderspreizen erfaßbare Riegelbolzen (96) parallel zueinander angeordnet sind.

7. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Enden (78) der Verschlußhaken schräg nach auswärts abgewinkelt sind, wodurch beim Auseinanderspreizen die Klötze (94) gegen das quaderför­ mige Gehäuse (28) verspannbar sind.

8. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die andere Grundplatte (26) mit ihrer Rückseite unmittelbar an der Schweißzange (18) be­ festigbar ist.

9. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatten (24, 26) hauptsächlich rechteckig ausgebildet sind, wobei sich die beiden Teile der Verriegelungseinheit (22) in den Plattenmitten befinden und die Übertragungselemente (112) für den Schweißstrom symmetrisch dazu angeordnet sind.

10. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Übertragungselemente (112) für den Schweißstrom aus Paaren massiver Drehkörper (120, 122) aus Kupfer bestehen, die mit Isolierstoffhülsen (124, 140) in Durchbrechungen der Grundplatten (24, 26) einge­ setzt und mit ihren gegeneinanderweisenden Stirnflächen gegeneinander anpreßbar sind, wobei an je einer Stirnflä­ che an sich bekannte Vielfachkontakt-Lamellenbänder (148) angeordnet sind.

11. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vielfachkontakt-Lamellenbänder (148) in flachen Nuten (146) an der Stirnfläche aufgenom­ men sind.

12. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der eine Drehkörper (120) eines jeden Drehkörperpaares (120, 122) in seiner Isolierstoff­ hülse (124) begrenzt axial verschieblich und durch Federn (136) in Richtung zum anderen Drehkörper (122) belastet ist.

13. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungs­ elemente (114, 116) für das Kühlwasser und die Druckluft von herkömmlichen Schlauchkupplungen gebildet sind, deren Hälften in Durchbrechungen der Grundplatten (24, 26) ein­ gesetzt und auf geeignete Weise befestigt sind.

14. Werkzeugwechseleinrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die verwendeten Schlauchkupplungen we­ nigstens auf der Roboterseite beim Auftrennen selbststätig schließende Ventile aufweisen.

15. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungs­ elemente (118) für den Steuerstrom in einer herkömmlichen Vielkontakt-Kupplung zusammengefaßt sind, deren Hälften in Durchbrechungen der Grundplatten (24, 26) eingesetzt und darin befestigt sind.

16. Werkzeugwechseleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen an der robotersei­ tigen Grundplatte (24) angeordneten Signalgeber (158) zur Überwachung des Einrückzustandes der Werkzeugwechselein­ richtung.