DE4320891A1 - Roboter-Schweißzelle - Google Patents
Roboter-SchweißzelleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Roboter-Schweißzelle gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Werkstücke, die
von einem Schweiß-Roboter geschweißt werden sollen, diesem
mittels einer Werkstückaufnahme zuzuführen. Bekannt ist es,
Werkstücke auf einem Drehtisch anzuordnen und auf diesem zu
haltern. Der Schweiß-Roboter muß, wenn ein weiteres Werk
stück bearbeitet werden soll, aus der Bewegungsbahn der
Werkstücke herausgeschwenkt werden, bevor der Tisch gedreht
werden kann. Sobald der Schweiß-Roboter aus der Bewegungs
bahn des Werkstückes herausgedreht worden ist, wird der
Drehtisch gedreht, um das nächste Werkstück in die Schweiß
stellung zu bringen. Wenn es erwünscht ist, weitere Werk
stücke auf dem Drehtisch anzuordnen oder bereits bearbeitete
Werkstücke von ihm zu entfernen, so ist man bei diesen Vor
gängen auf den Arbeitstakt angewiesen, mit dem die jeweili
gen Werkstücke geschweißt werden. Da der Schweiß-Roboter
zwischen der Bearbeitung zweier aufeinanderfolgender Werk
stücke zweimal verschwenkt wird und dem Drehtisch zudem noch
gedreht werden muß, geht relativ viel Zeit ver
loren. Die erste Verschwenkung des Schweiß-Roboters findet
statt, wenn er aus der Bewegungsbahn des Werkstückes her
ausgeschwenkt wird, und die zweite Schwenkbewegung erfolgt,
wenn der Schweiß-Roboter erneut zu dem nun zu bearbeitenden
Werkstück verschwenkt wird.
Die vorgenannten Vorgänge werden im allgemeinen innerhalb
eines umschlossenen Raumes durchgeführt, der als Schweiß
zelle bezeichnet wird. Die Schweißzelle ist mit einer mit
einer Filtereinrichtung ausgerüsteten Absaugeinrichtung ver
bunden, um die beim Schweißen entstehenden Gase und Dämpfe
abzuführen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Roboter-Schweißzelle ge
mäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart weiterzubilden,
daß das Einbringen eines zu bearbeitenden Werkstückes und
das Herausholen des bearbeiteten Werkstückes einfacher
durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Roboter-Schweißzelle gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1 durch die in dessen Kennzeichen
angegebenen Merkmale gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Roboter-Schweißzelle sind minde
stens zwei unabhängig voneinander verfahrbare Werkstückauf
nahmevorrichtungen vorhanden, die von Schienen geführt wer
den.
Dadurch, daß mindestens zwei unabhängig voneinander verfahr
bare Werkstückaufnahmevorrichtungen vorgesehen sind, ist es
möglich, daß sich beispielsweise die eine Werkstückaufnahme
vorrichtung in ihrer Arbeitsstellung befindet, in der das
von ihr aufgenommene Werkstück von dem Schweiß-Roboter be
arbeitet wird. Die zweite Werkstückaufnahmevorrichtung kann
sich außerhalb der Roboter-Schweißzelle befinden, und es
kann an ihr ein zu bearbeitendes Werkstück angebracht wer
den. Sobald das zu bearbeitende Werkstück angebracht worden
ist, wird diese Werkstückaufnahmevorrichtung in ihre Ar
beitsstellung verfahren. Ist der Arbeitsvorgang an dem Werk
stück an der ersten Werkstückaufnahmevorrichtung abgeschlos
sen, so muß der Schweiß-Roboter lediglich eine Schwenkbewe
gung durchführen, um mit der Bearbeitung an dem Werkstück in
der zweiten Werkstückaufnahmevorrichtung zu beginnen. Es
wird darauf hingewiesen, daß, wenn hier von einer Schwenkbe
wegung gesprochen wird, damit auch weitere Bewegungen um
entsprechende Achsen zur richtigen Positionierung des
Schweiß-Roboters und seines Schweißgerätes miteingeschlossen
sein sollen.
Die erste Werkstückaufnahmevorrichtung mit dem verarbeiteten
Werkstück kann aus der Roboter-Schweißzelle herausbewegt
werden, während das Werkstück, das sich in der anderen Werk
stückaufnahmevorrichtung befindet, geschweißt wird. Durch
die Schienenführung wird sichergestellt, daß die jeweilige
Werkstückaufnahmevorrichtung auf einfache und zuverlässige
Weise in eine vorgegebene Arbeitsstellung gebracht werden
kann, in der ein Schweißvorgang durchgeführt werden soll.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsge
genstandes sind die wenigstens zwei Werkstückaufnahmevor
richtungen auf je zwei Schienen verfahrbar. Dies ermöglicht
eine leichtgängige Bewegung der Werkstückaufnahmevorrichtun
gen und auch, daß die Werkstückaufnahmevorrichtungen genau
in ihre Arbeitsstellungen verfahren werden können.
Gemäß einer anderen Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes
ist ein ortsfester Anschlag zur Bewegungsbegrenzung der ent
sprechenden Werkstückaufnahmevorrichtung in einer Arbeits
stellung vorgesehen, so daß die Arbeitsstellung leicht ein
genommen werden kann.
In vorteilhafter Weiterbildung ist eine Verriegelungsvor
richtung zum Feststellen der Werkstückaufnahmevorrichtung in
der Arbeitsstellung vorgesehen, wodurch sichergestellt wird,
daß sich die Werkstückaufnahmevorrichtung während des
Schweißvorganges nicht bewegen kann.
In vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes
ist die Verriegelungseinrichtung ein an der Werkstückauf
nahmevorrichtung angebrachter hin- und herbewegbarer Ver
riegelungsbolzen, der mit einem ortsfesten Verriegelungsteil
in und außer Verriegelungseingriff bringbar ist, wenn sich
die Werkstückaufnahmevorrichtung in ihrer Arbeitsstellung
befindet.
Vorteilhafterweise ist das ortsfeste Verriegelungsteil eine
ortsfeste Ausnehmung, in die und aus der heraus der Verrie
gelungsbolzen bewegbar ist. Die ortsfeste Ausnehmung kann
eine sich in Richtung zu dem Verriegelungsbolzen erweiternde
konische Form aufweisen, damit das Einführen des Verriege
lungsbolzens erleichtert wird und eine Zentrierung herbei
geführt werden kann.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung des Erfindungsgegenstan
des ist der Anschlag zur Bewegungsbegrenzung der entspre
chenden Werkstückaufnahmevorrichtung in ihrer Bewegungs
richtung einstellbar. Damit läßt sich erreichen, daß sich
der Verriegelungsbolzen in der Arbeitsstellung der Werk
stückaufnahmevorrichtung in genauer Gegenüberlage zu der
ortsfesten Ausnehmung befindet.
In vorteilhafter Weise kann die Werkstückaufnahmevorrichtung
ein Eingriffsteil aufweisen, das bei sich in der Arbeits
stellung befindender Werkstückaufnahmevorrichtung mit einem
ortsfesten Schalter in Betätigungseingriff steht. Durch die
sen Schalter kann eine Steuerungseinrichtung angesteuert
werden, um eine Antriebsvorrichtung für die Werkstückauf
nahmevorrichtung abzuschalten.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des Erfin
dungsgegenstandes kann die Werkstückaufnahmevorrichtung mit
einem in Richtung von der Werkstückaufnahmevorrichtung fort
weisenden, federbelasteten Eingriffsteil aufweisen, das mit
einem ortsfesten Eingriffsteil in federbelasteten Andruck
eingriff bringbar ist. Das ortsfeste Eingriffsteil sollte
dachförmig sein und das von der Werkstückaufnahmevorrichtung
hervorstehende, federbelastete Eingriffsteil eine freilau
fende Rolle aufweisen. Das ortsfeste, dachförmige Eingriffs
teil ist so angeordnet, daß, wenn die Werkstückaufnahmevor
richtung in ihre Arbeitsstellung verfahren wird, zunächst
die Rolle an dem federbelasteten Eingriffsteil an einer
Dachseite emporläuft, wobei die sie mit einer Federkraft
beaufschlagende Feder zusammengedrückt wird, und dann über
den First und etwas auf der anderen Dachseite herunterläuft,
bis die Arbeitsstellung erreicht ist. Das ortsfeste, dach
förmige Eingriffsteil befindet sich in einer solchen Lage
relativ zu der Arbeitsstellung, daß, wenn die Werkstückauf
nahmevorrichtung in die Arbeitsstellung gelangt ist, sich
die Rolle auf der zu dem Anschlag weisenden Dachseite befin
det, so daß eine in Richtung zu dem Anschlag weisende Kraft
komponente erzeugt wird, die die Werkstückaufnahmevorrich
tung gegen den Anschlag drückt.
In Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes kann für jede
Werkstückaufnahmevorrichtung eine Antriebsvorrichtung vor
gesehen sein, um sie in die Arbeitsstellung und aus dieser
heraus zu verfahren. Die Antriebsvorrichtung kann von einem
pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylinder oder einem
Kettenantrieb gebildet sein. Wobei bei letzterem bevorzugt
eine umlaufende Kette in Bewegungsrichtung der Werkstück
aufnahmevorrichtung hin- und her bewegbar ist, mit der die
Werkstückaufnahmevorrichtung zur gemeinsamen Bewegung ge
koppelt ist.
Die Werkstückaufnahmevorrichtung kann erfindungsgemäß in der
Form eines verfahrbaren Wagens oder Tisches ausgestaltet
sein, auf dem das zu bearbeitende Werkstück beispielsweise
aufgespannt wird.
Die Werkstückaufnahmevorrichtung kann vorteilhafter Weise
erfindungsgemäß aber auch in der Form eines Wagens mit zwei
vertikalen Querwänden ausgestaltet sein, so daß sich zusam
men mit der Bodenplatte die Form eines U ergibt. Auf den zu
einanderweisenden Innenseiten der Querwände können Drehein
richtungen mit einer gemeinsamen horizontalen Drehachse vor
gesehen sein, an und zwischen denen ein zu bearbeitendes
Werkstück befestigt werden kann. Eine Drehung der Drehein
richtungen erlaubt, daß das Werkstück um eine horizontale
Achse gedreht werden kann.
Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die
Werkstückaufnahmevorrichtungen mit Wälzlagern oder Gleit
lagern versehen sind, um eine möglichst leichte und genaue
Verfahrbarkeit der Werkstückaufnahmevorrichtungen auf ihren
jeweiligen Schienen zu ermöglichen.
Vorteilhafter Weise ist die Werkstückaufnahmevorrichtung mit
einer Vorderplatte versehen, die, wenn sich die Werkstück
aufnahmevorrichtung in der Arbeitsstellung befindet, einen
Teil der Vorderwand der Roboter-Schweißzelle bildet.
Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand von Aus
führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nä
her erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Schweißzelle mit Werk
stückaufnahmevorrichtungen und Schweiß-Roboter
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei
die obere Abdeckung der Schweißzelle entfernt ist,
Fig. 2 eine schematische Vorderansicht der Schweißzelle
gemäß Fig. 1, wobei die Vorderwand der Schweißzel
le entfernt ist,
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der Schweißzelle
gemäß Fig. 1, wobei die entsprechende Seitenwand
entfernt ist und nur eine Werkstückaufnahmevor
richtung gezeigt ist,
Fig. 4 eine Schnittansicht einer auf zwei Schienen ver
fahrbaren Werkstückaufnahmevorrichtung nach der
Erfindung,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform
einer auf Schienen verfahrbaren Werkstückaufnah
mevorrichtung, die eine Dreheinrichtung zum Befe
stigen eines Werkstückes und zum dessen Drehen um
eine horizontale Achse aufweist,
Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer verfahrbaren
Werkstückaufnahmevorrichtung, wobei insbesondere
die Einrichtungen zum Positionieren der Werkstück
aufnahmevorrichtung in ihrer Arbeitsstellung ge
zeigt sind,
Fig. 7 eine Werkstückaufnahmevorrichtung nach der Erfin
dung, die von einem Arbeitszylinder zur Linearbe
wegung antreibbar ist, und
Fig. 8 eine Werkstückaufnahmevorrichtung, die zur Line
arbewegung durch einen Kettenantrieb antreibbar
ist.
Es wird auf die Fig. 1 und 2 bezug genommen, in denen eine
Draufsicht bzw. eine Vorderansicht einer Ausführungsform ei
ner erfindungsgemäßen Roboter-Schweißzelle mit zwei Werk
stückaufnahmevorrichtungen dargestellt ist.
Die allgemein mit 1 bezeichnete Schweißzelle weist eine
Rückwand 2, zwei Seitenwände 3, eine Vorderwand 4 sowie eine
obere Abdeckung 5 und einen Boden 6 auf. In der oberen Ab
deckung 5 sind zwei nicht dargestellte Öffnungen vorgesehen,
die mit einem Absaugkanal 8 verbunden sind, der an ein Fil
ter-Ansauggebläse 9 angeschlossen ist, das die von Schweiß
gasen und Dämpfen gereinigte Luft an die Atmosphäre abgibt.
Innerhalb der Roboter-Schweißkammer 1 befindet sich ein all
gemein mit 10 bezeichneter Schweiß-Roboter, der einen Ma
schinenrahmen 11 und einen Schweißbrenner 12 umfaßt. Der
Schweiß-Roboter 10 ist an den Maschinenrahmen 11 um mehrere
Drehachsen verschwenkbar angebracht, von denen eine Dreh
achse vertikal verläuft, so daß der Schweißbrenner in die er
wünschte Arbeiststellung bewegt werden kann.
Beidseitig des Schweiß-Roboters 10 befindet sich je ein Paar
paralleler Schienen 13, 13′ und 14, 14′. Die beiden Schie
nenpaare verlaufen bei dieser Ausführungsform parallel zu
einander. Jedes Schienenpaar ist mit je zwei Schwellen 15,
16 an einer Trageinrichtung 17 bzw. 18 an dem Boden 6 inner
halb der Roboter-Schweißzelle 1 befestigt.
Auf jedem Schienenpaar befindet sich eine Werkstückaufnah
mevorrichtung 20 bzw. 21, die die Form eines auf den Schie
nen 13, 13′ und 14, 14′ verfahrbaren Tisches oder Wagens
hat. Der Wagen weist eine Bodenplatte 22 auf, an der sich
vier Gleitteile 23 befinden, von denen jeweils zwei auf ei
ner Schiene laufen. Da der obere Abschnitt 24 jeder Schiene
13, 13′ und 14, 14′ einen Querschnitt in der Form eines
Teilkreises von beispielsweise mehr als 270° aufweist, sind
die Gleitteile 23 entsprechend ausgebildet. Zwischen den
Gleitteilen 23 und den jeweiligen Schienen 13, 13′ und 14,
14′ ist jeweils vorzugsweise ein Wälzlager (nicht gezeigt)
angeordnet, um die Leichtgängigkeit und Spurhaltung des Wa
gens in bezug auf die Schienen zu unterstützten.
Die beiden Schienenpaare erstrecken sich über die Vorderwand
4 der Roboter-Schweißzelle 1 nach außerhalb derselben. Die
Länge des sich außerhalb der Roboter-Schweißzelle 1 befin
denden Schienenabschnittes ist so bemessen, daß die Werk
stückaufnahmevorrichtungen 20 und 21 jeweils vollständig aus
der Roboter-Schweißzelle 1 herausbewegt werden können.
An der Bodenplatte 22 des Wagens ist unter einem rechten
Winkel eine Vorderplatte 25 befestigt, die einen von außen
zugängigen Handgriff 26 aufweist. Auf der Bodenplatte 22
sind zwei parallel zueinander und zu der Bodenplatte 22
senkrechte Stützen 27 befestigt. Diese Stützen 27 tragen ei
nen rechteckigen Rahmen, der von zwei in Schienenrichtung
verlaufenden Längsprofilen 28 und zwei quer dazu verlaufen
den Querprofilen 29 gebildet ist. Die beiden Längsprofile 28
weisen an ihrer Oberseite jeweils einen durch diese hin
durchgehenden Längsschlitz 30 auf. Auf den Längsprofilen 28
kann eine Arbeitsplatte 31 mit Schrauben 32 befestigt wer
den, deren Köpfe in die Längsprofile 28 eingeführt werden
und deren Schäfte sich durch die Längsschlitze 30 und die
Arbeitsplatte 31 nach oben erstrecken. Mit Hilfe von Muttern
kann die Arbeitsplatte 31 auf den jeweiligen Längsprofilen
28 festgelegt werden, nachdem sie in der erwünschten Stel
lung auf den Längsprofilen 28 angeordnet worden ist.
Die Vorderplatte 25 des Wagen 20 ist so bemessen und aus
gebildet, daß, wenn der Wagen in die Roboter-Schweißzelle 1
eingefahren ist, die Vorderplatte 25 einen Teil der Vorder
wand 4 der Roboter-Schweißzelle 1 bildet. Ein Wagen 20, der
sich in einem in die Roboter-Schweißzelle 1 eingefahrenen
Zustand befindet, ist in Fig. 1 zu erkennen, wobei ersicht
lich ist, daß seine Vorderplatte 25 einen Teil der Vorder
wand 4 der Roboter-Schweißzelle 1 bildet. Man könnte die auf
den Schienen verfahrbaren Werkstückaufnahmevorrichtungen 20
und 21, wie sie hier als Wagen mit Vorderplatte 25 ausge
bildet sind, auch als "Schubladen" bezeichnen, die in die
Roboter-Schweißzelle 1 eingeschoben und aus dieser herausge
zogen werden können.
Zum Betrieb der Roboter-Schweißvorrichtung sind eine Strom
quelle 33 für den Schweißbrenner 12 und eine Roboter-Steue
rungseinrichtung 35 vorgesehen, die schematisch in Fig. 1
dargestellt sind.
In den Fig. 1 und 2 ist zu erkennen, daß sich der Schweiß
brenner des Schweiß-Roboters 10 in einer Arbeitsstellung zur
Bearbeitung eines Werkstückes 36 befindet, das auf dem in
den Fig. 1 und 2 rechten Wagen 21 an der Arbeitsplatte 31
angeordnet ist. Betrachtet man Fig. 1, so ist zu erkennen,
daß, wenn der Schweißvorgang an dem rechten Werkstück 36
abgeschlossen ist, der Schweißroboter 10 im wesentlichen um
seine vertikale Achse um in etwa 180° gedreht werden muß, um
an dem Werkstück 37, das an dem linken Wagen 20 vorgesehen
ist, einen Schweißvorgang durchzuführen. Bei der Darstellung
in Fig. 1 ist der linke Wagen 21 noch nicht in seine Ar
beitsstellung in die Roboter-Schweißzelle 1 eingefahren wor
den. Die Stellung des linken und des rechten Wagens 20 bzw.
21 verdeutlicht, daß das Werkstück 37 auf dem linken Wagen
gehandhabt und ausgerichtet werden kann, während der
Schweißvorgang auf dem rechten Wagen 21 an dem dortigen
Werkstück 36 durchgeführt wird.
Fig. 4 zeigt in einer vergrößerten Darstellung einen Quer
schnitt durch den Wagen 20, wobei insbesondere die Form der
Gleitteile 23 erkennbar ist, die an die kreisbogenartige
Form des oberen Abschnittes 24 der Schienen angepaßt ist.
Auf den Außenseiten der Schienen sind abgewinkelte Schutz
bleche 38 vorgesehen, um einer Unfallgefahr während des Ver
schiebens eines Wagens vorzubeugen.
In Fig. 5 ist eine andere Ausführungsform einer Werkstück
aufnahmevorrichtung in der Form eines Wagens dargestellt.
Dieser Wagen unterscheidet sich von den in den Fig. 1 bis 4
gezeigten dadurch, daß auf der Bodenplatte 22 zwei vertikale
Stützen 40, 40′ angebracht sind, die in Bewegungsrichtung
des Wagens voneinander beabstandet sind. Jede Stütze 40, 40′
weist auf ihrer Innenseite eine Dreheinrichtung 41, 41′ auf.
Die beiden Dreheinrichtungen 41, 41′ sind um eine gemeinsame
horizontale Achse drehbar. Zwischen diesen Dreheinrichtungen
kann ein zu bearbeitendes Werkstück befestigt werden, das
gemeinsam mit den Dreheinrichtungen 41, 41′ um die genannte
horizontale Achse drehbar ist. Auch bei dieser Ausführungs
form des Wagens sind eine Vorderplatte 25 und an ein dieser
angebrachter Handgriff 26 vorgesehen. Man erkennt in Fig. 5,
daß bei eingefahrenem Wagen die Vorderplatte 25 einen Teil
der Vorderwand 4 der Roboter-Schweißzelle 1 bildet.
In Fig. 6 ist ein Wagen 20 im wesentlichen nur mit der Bo
denplatte 22 und den an ihr angebrachten Gleitteilen 23 so
wie der Vorderplatte 25 mit dem an ihr befestigten Handgriff
26 dargestellt. Die Vorrichtung zur Halterung eines Werk
stückes ist fortgelassen.
Mit Abstand von den beiden Schienenenden sind zwei ortsfeste
Endplatten 42, 42′ an der Trageinrichtung 17 für die Schie
nen angebracht. Jede Endplatte 42, 42′ ist an ihrem oberen
Abschnitt mit einer Gewindebohrung versehen, in die von der
Schienenseite her der Gewindeschaft 43, 43′ einer Schraube
44, 44′ eingeschraubt ist, der über die jeweilige Endplatte
42, 42′ hervorsteht. Auf den hervorstehenden Gewindeschaft
abschnitt ist eine Kontermutter aufgeschraubt. Die Schrauben
44, 44′ bilden einen einstellbaren Anschlag für den Wagen
20.
An dem in das Innere der Roboter-Schweißzelle 1 weisenden
Ende der Bodenplatte 22 des Wagens ist ein Anschlagteil 45
angebracht. Ferner ist an der Bodenplatte 22 des Wagens mit
geringem Abstand von dem genannten Anschlagteil 45 in Rich
tung zu der Vorderplatte 25 beabstandet ein Arbeitszylinder
46 so befestigt, daß die Bewegungsachse des Kolbens des Ar
beitszylinders 46, der als ein Verriegelungsbolzen 47 dient,
senkrecht zur Bodenplatte 22 verläuft. In der Bodenplatte 22
ist eine entsprechende Ausnehmung ausgebildet, so daß der
Verriegelungsbolzen 47 durch die Bodenplatte 22 hindurch in
seine ausgefahrene Endstellung bewegt werden kann.
Ein zweites Anschlagteil 45′ befindet sich unter der Boden
platte 22 des Wagens in der Nähe seiner Vorderplatte 25.
Nahe der Innenseite der Endplatten 42, 42′ ist jeweils ein
Mikroschalter 49, 49′ ortsfest derart angeordnet, daß, wenn
sich das erste bzw. zweite Anschlagteil 45, 45′ über dem Mi
kroschalter 49, 49′ befindet, dieser mit dem Anschlagteil
45, 45′ in Betätigungseingriff steht.
Nahe dem Mikroschalter 49 ist ferner eine ortsfeste Ausneh
mung 48 vorgesehen, in die der als Verriegelungsbolzen 47
dienende Kolben des Arbeitszylinders 46 eingeführt werden
kann, wenn sich der Arbeitszylinder 46 genau über dieser
Ausnehmung 48 befindet.
Mit Hilfe des einstellbaren Anschlages läßt sich die Lage
des Wagens 20 in seiner Arbeitsstellung so einstellen, daß
der Verriegelungsbolzen 47 in die genannte Ausnehmung bewegt
werden kann. In dieser Stellung befindet sich auch das erste
Anschlagteil 45 im Betätigungseingriff mit dem Mikroschalter
49.
In der Fig. 6 befindet sich der mit stärkerer Strichführung
dargestellte Wagen 20 im linken Abschnitt der Schienen und
somit in seiner Arbeitsstellung. Mit schwächerer Linienfüh
rung ist der Wagen 20 in einer rechten Stellung dargestellt,
in der er aus der Roboter-Schweißzelle 1 herausgezogen ist.
Um den Wagen 20 in dieser Stellung festlegen zu können, ist
eine weitere, ortsfeste Ausnehmung 48′ vorgesehen, in die
der Verriegelungsbolzen 47 des Arbeitszylinders 46 einge
führt werden kann. Der an der außerhalb der Roboter-Schweiß
zelle 1 liegenden Endplatte 42′ angebrachte durch die
Schraube 44′ gebildete Anschlag hat in bezug auf die Posi
tionierung des Wagens die gleiche Funktion wie der sich
innerhalb der Roboter-Schweißzelle 1 befindende Anschlag.
Auch hier ist die Einstellung des Anschlages derart, daß,
wenn das zweite Anschlagteil 45′ an der Unterseite der Bo
denplatte 22 in Anlage an den Anschlag gelangt, der von der
Endplatte 42′ nach innen beabstandete Mikroschalter 49′ be
tätigt wird, wodurch ein gegebenenfalls vorgesehener Antrieb
zur Bewegung des Wagens abgeschaltet werden kann.
An der Unterseite der Bodenplatte 22 ist ein federbelastetes
Eingriffsteil 51 vorgesehen, das am besten in Fig. 6 bei dem
sich in der linken Stellung befinden Wagen 20 erkennbar ist.
Das Eingriffsteil 51 ist durch eine Feder 52 derart vorbela
stet, daß es von der Unterseite der Bodenplatte 22 fortge
drückt wird. An dem freien Ende des Eingriffsteils 51 befin
det sich eine drehbare Rolle 53.
Ortsfest sind zwischen den beiden Endplatten 42, 42′ zwei
Nockenkurven 55, 55′ mit im wesentlichen asymmetrischer
Dachform vorgesehen, wobei der Firstbereich abgerundet ist.
Eine erste Nockenkurve 55 befindet sich innerhalb der Ro
boter-Schweißzelle 1. Die zweite Nockenkurve 55′ befindet
sich außerhalb der Roboter-Schweißzelle 1. Die Lage der er
sten Nockenkurve 55 ist so ausgewählt, daß, wenn sich der
Wagen 20 in seiner Arbeitsstellung befindet, die Rolle 53
auf die zu der Endplatte 42 im Inneren der Roboter-Schweiß
zelle 1 weisende Dachseite 56 drückt, wobei gleichzeitig das
endseitige erste Anschlagteil 45 an dem Anschlag anliegt.
Dadurch, daß sich die Rolle 53 auf dieser Dachseite 56 be
findet, wird eine Kraftkomponente in Richtung zu dem genann
ten Anschlag erzeugt, die dazu beiträgt, daß der Wagen eine
definierte Stellung einnimmt, in der dann der Verriegelungs
bolzen 47 in die ihm zugeordnete Ausnehmung bewegt werden
kann.
Wenn sich der Verriegelungsbolzen 47 in seiner zurückgezo
genen Stellung befindet, kann der Wagen in der Fig. 6 nach
rechts bewegt werden, das heißt aus der Roboter-Schweißzelle
1 herausgezogen werden. Dabei läuft zunächst die Rolle 53
auf der linken Dachseite 56 der ersten Nocknenkurve 55 auf,
gelangt über den Firstbereich und rollt auf der anderen
Dachseite ab. Kurz bevor sich der Wagen in seiner rechten,
das heißt herausgezogenen, Endstellung befindet, läuft die
Rolle 53 auf der linken Dachseite der zweiten Nockenkurve 55′
auf, gelangt über den Firstbereich und verbleibt dann
auf der rechten abfallenden Dachseite 56′. Die Wirkung ist
hier die gleiche, aber umgekehrt gerichtet, wie sie im Zu
sammenhang mit dem sich in der Arbeitsstellung befindenden
Wagen beschrieben worden ist. Damit sowohl in der Arbeits
stellung als auch in der voll herausgezogenen Stellung des
Wagens eine wirkungsvolle Kraftkomponente jeweils zu den
entsprechenden Anschlägen für den Wagen erzeugt wird, ver
laufen die zu den Anschlägen weisenden Dachseiten relativ
steil verglichen mit den Dachseiten auf der anderen Seite
des jeweiligen Firstbereiches.
Die Fig. 7 und 8 zeigen schematisch mögliche Antriebsvor
richtungen zur Bewegung des Wagens zwischen seiner Arbeits
stellung und seiner voll ausgezogenen Stellung. Fig. 7 zeigt
als Antriebsvorrichtung einen Arbeitszylinder 59, der an ei
nem ortsfesten Befestigungsteil 60 verschwenkbar angebracht
ist, während das freie Ende des Arbeitskolbens 61 an dem
vorderen Ende des Wagens verschwenkbar befestigt ist. Anzu
merken ist, daß hier verglichen mit der Darstellung in Fig.
6 die Endplatten mit ihren Anschlägen und auch die beiden
Nockenkurven weggelassen sind, da die Positionierung und Be
wegungssteuerung des Wagens allein durch die entsprechende
Steuerung des Arbeitskolbens 61 in dem Arbeitszylinder 59
vorgenommen wird. Der Arbeitszylinder 59 kann entweder mit
Druckluft oder mit einem hydraulischen Arbeitsfluid betrie
ben werden.
Fig. 8 zeigt als Antriebsvorrichtung einen Kettenantrieb 65,
wobei eine geschlossene Kette 66 über endseitig angeordnete
Kettenräder 67 und 68 geführt ist. Ein nicht näher darge
stellter Elektromotor 69 treibt eines 67 der Kettenräder an,
während das andere Kettenrad 68 frei läuft. Ein Abschnitt 70
der Kette 66 ist mit dem verfahrbaren Wagen derart gekop
pelt, daß durch eine entsprechende Bewegung der Kette 66 der
Wagen zwischen der Arbeitsstellung und der voll herausgefah
renen Stellung hin- und herbewegbar ist. Ebenso wie bei der
Ausbildungsform gemäß Fig. 7 sind auch hier keine Endplatten
und Nockenkurven wie im Fall der Fig. 6 vorgesehen.
Bei beiden in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsformen
mit einer Antriebsvorrichtung zur Bewegung der Werkstückauf
nahmevorrichtungen auf den Schienen können Endschalter vor
gesehen sein, die dazu dienen, den Antrieb auszuschalten,
wenn die jeweilige Endstellung der Werkstückaufnahmevor
richtung erreicht worden ist.
Der Erfindungsgegenstand wurde im Zusammenhang mit Ausfüh
rungsformen näher erläutert, bei denen die Schienen, die zur
Führung des Wagens dienen, Schienen sind, die auf einer Tra
geinrichtung befestigt sind, so daß der Wagen auf ihnen hin-
und her verfahrbar ist. Im Rahmen der Erfindung ist es aber
auch möglich, hochliegende Laufschienen vorzusehen, von de
nen die Werkstückaufnahmevorrichtung "herunterhängt". Ferner
können die Schienen auch so angeordnet sein, daß sie die Ro
boter-Schweißzelle durchqueren. Die Erfindung ist auch nicht
auf nur zwei Werkstückaufnahmeeinrichtungen beschränkt. In
Abhängigkeit von den jeweils zu schweißenden Werkstücken,
können auf jedem Schienenpaar beispielsweise zwei Werkstück
aufnahmevorrichtungen vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste
1 Schweißzelle
2 Rückwand
3 zwei Seitenwände
4 Vorderwand
5 obere Abdeckung
7 freigelassen
6 Boden
8 Absaugkanal
9 Filter-Ansauggebläse
10 Schweiß-Roboter
11 Maschinenrahmen
12 Schweißbrenner
13, 13′ und 14, 14′ parallele Schienen
15, 16 je zwei Schwellen
17 bzw. 18 Trageinrichtung
19 freigelassen
20 bzw. 21 Werkstückaufnahmevorrichtung
22 Bodenplatte
23 vier Gleitteile
24 obere Abschnitt jeder Schiene 13, 13′ und 14, 14′
25 Vorderplatte
26 Handgriff
27 Stützen
28 Längsprofile
29 Querprofile
30 Längsschlitz
31 Arbeitsplatte
32 Schrauben
33 Stromquelle
34 freigelassen
35 Roboter-Steuerungseinrichtung
36 Werkstück
37 Werkstück
38 Schutzbleche
39 freigelassen
40, 40′ vertikale Stützen
41, 41′ Dreheinrichtung
42, 42′ Endplatten
43, 43′ Gewindeschaft
44, 44′ Schraube
45, 45′ 1. u. 2. Anschlagteil
46 Arbeitszylinder
47 Verriegelungsbolzen
49, 49′ Mikroschalter
48, 48′ ortsfeste Ausnehmung
51 federbelastetes Eingriffsteil
52 Feder
53 drehbare Rolle
54 freigelassen
55, 55′ Nockenkurve
56, 56′ Dachseite
57 und 58 freigelassen
59 Arbeitszylinder
60 Befestigungsteil
61 Arbeitskolbens
62, 63 und 64 freigelassen
65 Kettenantrieb
66 Kette
67 und 68 Kettenräder
69 Elektromotor
70 ein Abschnitt
2 Rückwand
3 zwei Seitenwände
4 Vorderwand
5 obere Abdeckung
7 freigelassen
6 Boden
8 Absaugkanal
9 Filter-Ansauggebläse
10 Schweiß-Roboter
11 Maschinenrahmen
12 Schweißbrenner
13, 13′ und 14, 14′ parallele Schienen
15, 16 je zwei Schwellen
17 bzw. 18 Trageinrichtung
19 freigelassen
20 bzw. 21 Werkstückaufnahmevorrichtung
22 Bodenplatte
23 vier Gleitteile
24 obere Abschnitt jeder Schiene 13, 13′ und 14, 14′
25 Vorderplatte
26 Handgriff
27 Stützen
28 Längsprofile
29 Querprofile
30 Längsschlitz
31 Arbeitsplatte
32 Schrauben
33 Stromquelle
34 freigelassen
35 Roboter-Steuerungseinrichtung
36 Werkstück
37 Werkstück
38 Schutzbleche
39 freigelassen
40, 40′ vertikale Stützen
41, 41′ Dreheinrichtung
42, 42′ Endplatten
43, 43′ Gewindeschaft
44, 44′ Schraube
45, 45′ 1. u. 2. Anschlagteil
46 Arbeitszylinder
47 Verriegelungsbolzen
49, 49′ Mikroschalter
48, 48′ ortsfeste Ausnehmung
51 federbelastetes Eingriffsteil
52 Feder
53 drehbare Rolle
54 freigelassen
55, 55′ Nockenkurve
56, 56′ Dachseite
57 und 58 freigelassen
59 Arbeitszylinder
60 Befestigungsteil
61 Arbeitskolbens
62, 63 und 64 freigelassen
65 Kettenantrieb
66 Kette
67 und 68 Kettenräder
69 Elektromotor
70 ein Abschnitt
Claims (18)
1. Roboter-Schweißzelle mit einem bewegbaren Schweiß-Ro
boter und einer Werkstückaufnahme zum Haltern eines
Werkstückes, die in der Schweißzelle angeordnet sind,
wobei der Schweiß-Roboter in eine Schweißstellung in
bezug auf ein von der Werkstückaufnahme gehaltertes
Werkstück bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Werkstückaufnahme von wenigstens zwei unabhän
gig voneinander verfahrbaren und von Schienen (13, 13′
und 14, 14′) geführten Werkstückaufnahmevorrichtungen
(20; 21) gebildet ist.
2. Roboter-Schweißzelle nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die wenigstens zwei Werkstückaufnahme
vorrichtungen (20; 21) auf je zwei Schienen (13, 13′
und 14, 14′) verfahrbar sind.
3. Roboter-Schweißzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein ortsfester Anschlag
(43, 44, 45; 43′, 44′, 45′) zur Bewegungsbegrenzung der
entsprechenden Werkstückaufnahmevorrichtung (20; 21) in
einer Arbeitsstellung vorgesehen ist.
4. Roboter-Schweißzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelungseinrich
tung (46, 47, 48) zur Arretierung der Werkstückaufnah
mevorrichtung (20; 21) in der Arbeitsstellung vorgese
hen ist.
5. Roboter-Schweißzelle nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung einen an der
Werkstückaufnahmevorrichtung (20; 21) angebrachten,
hin- und herbewegbaren Verriegelungsbolzen (47) auf
weist, der mit einem ortsfesten Verriegelungsteil (48)
in und außer Verriegelungseingriff bringbar ist.
6. Roboter-Schweißzelle nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das ortsfeste Verriegelungsteil eine
ortsfeste Ausnehmung (48) ist, in die und aus der her
aus der Verriegelungsbolzen (47) bewegbar ist.
7. Roboter-Schweißzelle nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Anschlag (43, 44; 43′, 44′) in Bewe
gungsrichtung der Werkstückaufnahmevorrichtung (20; 21)
einstellbar ist.
8. Roboter-Schweißzelle nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückauf
nahmevorrichtung (20; 21) ein Anschlagteil (45; 45′)
aufweist, das bei sich in der Arbeitsstellung befin
dender Werkstückaufnahmevorrichtung (20; 21) mit einer
ortsfesten Schaltereinrichtung (49; 49′) in Betäti
gungseingriff steht.
9. Roboter-Schweißzelle nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstück
aufnahmevorrichtung (20; 21) ein in Richtung von der
Werkstückaufnahmevorrichtung (20; 21) fortweisendes,
federbelastetes Eingriffsteil (51) aufweist, das beim
Verschieben der Werkstückaufnahmevorrichtung (20; 21)
mit einem ortsfesten Eingriffsteil (55; 55′) in feder
belasteten Andruckeingriff bringbar ist.
10. Roboter-Schweißzelle nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das federbelastete Eingriffsteil (51) ei
ne freilaufende Rolle (53) aufweist, das ortsfeste Ein
griffsteil dachförmige Nockenkurve (55; 55′) ist und
daß sich bei sich in der Arbeistsstellung befindender
Werkstückaufnahmevorrichtung (20; 21) die Rolle (53)
auf der Seite abstützt, die zu dem Anschlag (43, 44;
43′, 44′) zur Bewegungsbegrenzung weist.
11. Roboter-Schweißzelle nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebs
vorrichtung (59, 60, 61; 65, 66, 67, 68, 69, 70) vor
gesehen ist, durch die die Werkstückaufnahmevorrichtung
(20; 21) in die Arbeitsstellung und aus dieser heraus
bewegbar ist.
12. Roboter-Schweißzelle nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Antriebsvorrichtung eine in Bewe
gungsrichtung der Werkstückaufnahmevorrichtung (20; 21)
verlaufende, antreibbare Kette (66) ist, die zum Ver
fahren der Werkstückaufnahmevorrichtung (20; 21) mit
dieser gekoppelt ist.
13. Roboter-Schweißzelle nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Antriebsvorrichtung ein pneumatisch
oder hydraulisch betätigbarer Arbeitszylinder (59) ist,
der mit seinem Zylinder oder Arbeitskolben (61) mit ei
ner ortsfesten Stelle verbunden ist und dessen Arbeits
kolben (61) oder Zylinder mit der Werkstückaufnahmevor
richtung (20; 21) zum Verfahren derselben verbunden
ist.
14. Roboter-Schweißzelle nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückauf
nahmevorrichtung (20; 21) eine Halterungseinrichtung
(41, 41′) mit einer horizontalen Drehachse aufweist,
durch die ein von der Werkstückaufnahmevorrichtung (20;
21) gehaltenes Werkstück um eine horizontale Achse
drehbar ist.
15. Roboter-Schweißzelle nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der je
weiligen Schiene (13, 13′ und 14, 14′) und der Werk
stückaufnahmevorrichtung (20; 21) Wäzlager angeordnet
sind.
16. Roboter-Schweißzelle nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückauf
nahmevorrichtung (20; 21) mittels Gleitlager auf den
Schienen (13, 13′ und 14, 14′) verfahrbar ist.
17. Roboter-Schweißzelle nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstück
aufnahmevorrichtung (20; 21) eine Vorderplatte (25)
aufweist, die bei sich in der Arbeitsstellung befin
dender Werkstückaufnahmevorrichtung (20, 21) einen Teil
der Vorderwand (4) der Roboter-Schweißzelle (1) bildet.
18. Roboter-Schweißzelle nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schienen
(13, 13′; 14, 14′) nach außerhalb der Roboter-Schweiß
zelle (1) erstrecken.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934320891 DE4320891A1 (de) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | Roboter-Schweißzelle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934320891 DE4320891A1 (de) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | Roboter-Schweißzelle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4320891A1 true DE4320891A1 (de) | 1995-01-05 |
Family
ID=6491043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934320891 Withdrawn DE4320891A1 (de) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | Roboter-Schweißzelle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4320891A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008023197A1 (de) * | 2008-05-10 | 2009-11-12 | Apt Gmbh Automation Und Produktionstechnik | Automatische Schweißvorrichtung |
DE102008059614A1 (de) | 2008-11-28 | 2010-06-02 | Abb Ag | Schweißzelle |
DE202013008150U1 (de) * | 2013-09-16 | 2014-12-17 | Lincoln Global, Inc. | Schweißzelle mit verschiebbarer Schweißrauchabsaughaube |
CN106623656A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-10 | 惠州金源精密自动化设备有限公司 | 极耳位置调整装置 |
-
1993
- 1993-06-23 DE DE19934320891 patent/DE4320891A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008023197A1 (de) * | 2008-05-10 | 2009-11-12 | Apt Gmbh Automation Und Produktionstechnik | Automatische Schweißvorrichtung |
DE102008059614A1 (de) | 2008-11-28 | 2010-06-02 | Abb Ag | Schweißzelle |
DE202013008150U1 (de) * | 2013-09-16 | 2014-12-17 | Lincoln Global, Inc. | Schweißzelle mit verschiebbarer Schweißrauchabsaughaube |
CN106623656A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-10 | 惠州金源精密自动化设备有限公司 | 极耳位置调整装置 |
CN106623656B (zh) * | 2016-11-30 | 2018-07-06 | 惠州金源精密自动化设备有限公司 | 极耳位置调整装置 |
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