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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtbogenschweißroboter
mit einer Schweißkabelbereitstellungsstruktur,
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 2 (siehe beispielsweise
JP 51309586A ).
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Als
eine repräsentative
Anwendung eines Roboters ist ein Lichtbogenschweißroboter
bekannt. Der Lichtbogenschweißroboter
ist ein Industrieroboter, der Lichtbogenschweißungen an einem Werkstück unter
Verwendung eines Lichtbogenschweißbrenners (nachfolgend einfach
als „Schweißbrenner" bezeichnet) durchführt, der
an einem Teil des Roboters nahe des Vorderendes eines Arms angeordnet ist.
In einer Produktionsstätte,
wo der Lichtbogenschweißroboter
verwendet wird, muss die Schweißarbeit
in vielen Fällen
durchgeführt
werden, indem ein Arm des Lichtbogenschweißroboters in einen engen Raum
zwischen den Werkstücken,
Werkzeugen und Peripheriegeräten
gebracht wird. In diesen Fällen
können
aufgrund der Bewegung des Lichtbogenschweißroboters ohne weiteres wechselseitige
Störungen
auftreten.
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Insbesondere
besteht bei dem Schweißkabel,
das mit dem Schweißbrenner
verbunden ist, das Risiko einer störenden Wechselwirkung mit den
umgebenden Werkstücken,
Werkzeugen und Peripheriegeräten
im Vergleich zu dem Arm und dem Schweißbrenner am Vorderende des
Roboters, die sich in einem relativ engen Bereich bewegen. Einer der
Gründe
hierfür
ist, dass das Schweißkabel
lose um einen Roboterhauptkörper
verlegt ist, um eine Zufuhrstabilität des Schweißdrahts
sicherzustellen und dies erhöht
das Gebiet einer störenden
Wechselwirkung mit der Umgebung.
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In
dieser Situation wurden einige Vorschläge gemacht, um Störungen des
Schweißkabels
zu beseitigen.
1 ist eine Vorderansicht eines
Lichtbogenschweißrobotersystems,
das eine Schweißkabelbereitstellungsstruktur
verwendet und wie in der
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2003-14942 (ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichung Nr. 2004-223576 )
beschrieben. Wie in
1 gezeigt, ist ein erstes Gelenkelement
11 drehbar
um eine erste Achse A am vorderen Ende einer Unterarmbasis
10 eines
Lichtbogenschweißroboters
(nachfolgend einfach als „Roboter" bezeichnet) angeordnet.
Ein zweites Gelenkelement
12 ist drehbar oder schwenkbar um
eine zweite Achse B an dem ersten Gelenkelement
11 angeordnet.
Ein Schweißbrenner
2 ist
drehbar oder schwenkbar um eine dritte Achse C mittels eines Getriebemechanismus
13 gelagert.
Die dritte Achse C liegt annähernd
senk recht zur zweiten Achse B und ist von der ersten Achse A um
einen bestimmten Betrag beabstandet. Mit anderen Worten, der Schweißbrenner
2 ist
um die Achse C drehbar oder schwenkbar gelagert, die parallel zu
einer Enddrehachse des Roboters und um einen gewissen Betrag hierzu
versetzt ist.
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Ein
Gleitmechanismus 6 ist an der Unterarmbasis 10 über eine
Trägerbasis 5 angeordnet
und an dem Gleitmechanismus 6 ist ein Drahtförderer 4 angeordnet.
Der Drahtförderer 4 zieht
einen Schweißdraht
von einer Schweißdrahttrommel
und fördert den
Schweißdraht
unter Verwendung eines Schweißkabels 3 zu
dem Schweißbrenner 2.
Eine Schweißenergieversorgungseinheit 21 liefert über eine
Energiezufuhr 22 Energie an den Schweißdraht und den Drahtförderer.
Eine Energieversorgungssteuerung (d. h. eine Steuerung für Schweißspannung
und Schweißstrom
und eine Steuerung für
die Drahtförderung)
erfolgt basierend auf einer Anweisung, die von einer Robotersteuerung 20 an
die Schweißenergieversorgungseinheit 21 übertragen
wird.
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Der
Gleitmechanismus 6 an der Unterarmbasis 10 ist
entlang einer Richtung annähernd
parallel zur ersten Achse A hin- und herbeweglich. Der Drahtförderer 4 ist
an dem Gleitmechanismus 6 angeordnet. Der Gleitmechanismus 6 verwendet
einen von der Robotersteuerung 20 gesteuerten Linearmotor. Daher
kann die Robotersteuerung 20 auch die Position des Drahtförderers 4 an
dem Gleitmechanismus 6 steuern, um die Zugspannung des
Schweißkabels 3 geeignet
aufrecht zu erhalten.
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Wie
oben beschrieben, ist bei der Schweißkabelbereitstellungsstruktur
gemäß der
japanischen Patentanmeldung Nr.
2003-14942 der Schweißbrenner
2 drehbar
um eine Achse parallel zur Enddrehachse des Roboters, jedoch um
einen gewissen Betrag hierzu versetzt angeordnet. Gleichzeitig ist
der Drahtförderer
4 gleitbeweglich
an der Unterarmbasis
10 des Roboters angeordnet. Selbst
wenn daher die Ausrichtung des Schweißbrenners
2 geändert wird, ändert sich
die Ausrichtung des Schweißkabels
3 kaum.
Im Ergebnis kann eine störende
Wechselwirkung zwischen dem Schweißkabel
3 und dem Werkstück, dem
Werkzeug und Peripheriegeräten
minimiert werden, so dass eine stabile Förderung des Schweißdrahts
möglich
ist.
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Es
wird auch ein Verfahren zum Ziehen eines Gleiters zur gleitbeweglichen
Anordnung des Drahtförderers
an der Unterarmbasis des Roboters zur Rückseite des Unterarms vorgeschlagen,
wodurch verhindert wird, dass an dem Schweißkabel zu stark gezogen wird
oder dies zu sehr lose wird, wie in der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-71304 beschrieben.
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Selbst
wenn jedoch die Maßnahme
gemäß der
japanischen Patentanmeldung Nr.
2003-14942 und der
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2004-71304 ergriffen werden, ist in
dem Raum oberhalb des Schweißroboters
und dem Raum hinterhalb des Roboters ein Sicherheitsrand notwendig,
da der Drahtförderer
an dem Gleitmechanismus angeordnet ist, der an der Unterarmbasis
vorhanden ist. Mit anderen Worten und wie sich aus
1 ohne
weiteres ergibt, so ist der Drahtförderer oberhalb des Gleitmechanismus
angeordnet, der an der Unterarmbasis ist. Weiterhin bewegt sich
der Drahtförderer
an dem Gleitmechanismus oberhalb und hinterhalb des Unterarms und
schwenkt auch zusammen mit dem Unterarm um die Achse D. Wenn daher
nicht ausreichend Raum um den Unterarm herum vorhanden ist, besteht
für den
Drahtförderer
das Risiko einer störenden
Wechselwirkung mit externen Vorrichtungen und Wandflächen.
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Die
japanische Patentanmeldung 04 115580 (Veröffentlichungsnr.
JP 05 309586 ) beschreibt
einen Lichtbogenschweißroboter
mit einer Schweißkabelbereitstellungsstruktur,
wobei ein Gleitmechanismus zum Halten eines Zwischenteils des Schweißkabels vorhanden
ist. Das Kabel wird innerhalb der flexiblen Zwischenanordnung geführt. Der
Schweißbrenner
ist weiterhin drehbar um die Achse herum angeordnet, die mittig
durch ein Gelenkelement verläuft,
welches am freien Ende des Lichtbogenschweißroboters angeordnet ist.
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Die
japanische Patentanmeldung 08 025492 (Veröffentlichungsnr.
JP 09 216189 ) beschreibt
einen Brennerwellenadapter, der am freien Ende eines Lichtbogenschweißroboters
angeordnet ist, um eine Drehbarkeit des Brenners um eine Achse parallel
zur Achse eines freien Endes des Gelenkelements des Lichtbogenschweißroboters
zu schaffen.
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Das
deutsche Gebrauchsmuster
DE
85 19 446 U1 beschreibt einen Gleitmechanismus zum Halten
von Zufuhrleitungen, insbesondere für Lichtbogenschweißroboter.
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Weiterhin
beschreibt die
EP 1
083 030 A2 einen Roboter mit einer Mehrzahl von Schwenkachsen und
einem Gleitelement, um Positionsänderungen des
freien Endes des Roboters und Bewegungen von hierzu gehörigen Versorgungsleitungen
zu kompensieren.
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Die
japanische Patentanmeldung 2000-100779 (Veröffentlichungsnr.
JP 2001-287033 ) beschreibt eine Drahtfördervorrichtung
zum Fördern eines
Schweißdrahts
in eine Schweißzone
mittels zweier sich drehender Rollen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lichtbogenschweißroboter
bereitzustellen, der störende
Wechselwirkungen aufgrund der Anordnung eines Drahtförderers
am Unterarm vermeiden kann, wobei vorteilhafterweise ein zu starkes Losewerden
oder Anziehen des Schweißkabels
aufgrund des Gleitmechanismus verhindert ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch einen Lichtbogenschweißroboter
nach Anspruch 1 oder 2.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Drahtförderer
an einem Lichtbogenschweißroboter mit
Ausnahme eines Unterarms angebaut. Ein „Zwischenhalterungsabschnitt" oder ein „Zwischenführungsabschnitt" für ein Schweißkabel,
das von dem Drahtförderer
in Richtung eines Schweißbrenners verlegt
oder angeordnet ist, ist an einer Unterarmbasis angeordnet. Auf
der Grundlage der Verwendung dieser Kabelanordnungsstruktur werden
die obigen Probleme gelöst.
Wenn der „Zwischenhalterungsabschnitt" für das Schweißkabel am
Unterarm angeordnet ist, ist ein Zwischenteil des Schweißkabels
an dem Halterungsabschnitt über
einen Gleitmechanismus angeordnet, der entlang einer Richtung annähernd parallel
zu einer ersten Achse hin- und herbeweglich ist. Wenn der „Zwischenführungsabschnitt" für das Schweißkabel an
der Unterarmbasis angeordnet ist, ist in dem Führungsabschnitt ein Führungsteil
angeordnet, welches das Zwischenteil des Schweißkabels in einem entlang einer
Richtung parallel zur ersten Achse hin- und herbeweglichen Zustand
führt.
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Genauer
gesagt, eine Schweißkabelbereitstellungsstruktur
für einen
Lichtbogenschweißroboter enthält eine
Unterarmbasis, ein erstes Gelenkelement, ein zweites Gelenkelement
und einen Schweißbrenner.
Das erste Gelenkelement ist drehbar um eine erste Achse entlang
einer Längsrichtung des
Unterarms am Vorderende der Unterarmbasis angeordnet. Das zweite
Gelenkelement ist drehbar um eine zweite Achse, welche die erste
Achse annähernd
senkrecht schneidet, an dem ersten Gelenkelement angeordnet. Der
Schweißbrenner
ist drehbar um eine dritte Achse, die annähernd senkrecht zur zweiten
Achse und von der ersten Achse um einen bestimmten Abstand angeordnet
ist, an dem zweiten Gelenkelement angeordnet. Ein Schweißdraht wird dem
Schweißbrenner
unter Verwendung eines Schweißkabels
zugeführt.
Die Schweißkabelbereitstellungsstruktur
für den
Lichtbogenschweißroboter hat
die folgenden Eigenschaften.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird das Schweißkabel von einem Drahtförderer,
der an einer Position abweichend von der des Unterarms angeordnet
ist, über
einen Zwischenhalterungsabschnitt an der Unterarmbasis in Richtung
des Schweißbrenners
bereitgestellt. Ein Zwischenteil des Schweißkabels ist über einen
Gleitmechanismus an dem Zwischenhalterungsabschnitt gehalten, der
entlang einer Richtung annähernd
parallel zur ersten Achse hin- und herbeweglich ist.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung kann der Drahtförderer an einer Position abweichend von
der eines beweglichen Roboterarms angeordnet sein. Gemäß einem
dritten Aspekt kann der Drahtförderer
an einem Oberarm des Roboters angeordnet sein. Gemäß einem
vierten Aspekt kann der Drahtförderer
an einem sich drehenden Körper
angeordnet sein.
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Gemäß einem
fünften
Aspekt der Erfindung kann eine Einheit vorgesehen sein, die eine
Kraft zum Ziehen eines Gleiters des Gleitmechanismus in einer Richtung
parallel zur ersten Achse und entgegengesetzt zum Arbeitswerkzeug
beim zweiten oder dritten Aspekt der Erfindung aufbringt.
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Gemäß einem
sechsten Aspekt der Erfindung wird das Schweißkabel von einem Drahtförderer,
der an einer Position abweichend von der des Unterarms angeordnet
ist, über
einen Zwischenführungsabschnitt
in Richtung des Schweißbrenners
bereitgestellt, der an der Unterarmbasis angeordnet ist. Ein Führungsteil,
das ein Zwischenteil des Schweißkabels
in einem entlang einer Längsrichtung
des Schweißkabels
hin- und herbeweglichen Zustand führt, ist an dem Zwischenführungsabschnitt
angeordnet.
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Das
Schweißkabel
kann an einem letzteren Teil des Unterarms angeordnet sein, um ausreichende
Länge zur
Aufnahme einer Bewegung des Schweißkabels zu haben.
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Gemäß einem
siebten Aspekt der Erfindung ist das Führungsteil drehbar um eine
Achse angeordnet, die senkrecht zur Längsrichtung des Schweißkabels
ist. Gemäß einem
achten Aspekt der Erfindung kann eine Einheit vorgesehen sein, die
auf das Führungsteil
eine Zugkraft in einer Richtung parallel zur Längsrichtung des Schweiß kabels
und entgegengesetzt zum Schweißwerkzeug
beim sechsten oder siebten Aspekt der Erfindung aufbringt.
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Gemäß einem
neunten Aspekt der Erfindung hat das Schweißkabel bei allen obigen Aspekten
der Erfindung eine Mehrzahl von rohrförmigen Körpern einschließlich einer
Schweißdrahtauskleidung,
einer Hilfsgasröhre
und einem Schweißstromleiter.
Die rohrförmigen
Körper
sind mit einer flexiblen Leitung bedeckt. Ein Ende der Leitung ist
mit dem Schweißbrenner
an einem ersten Verbindungsabschnitt an der Schweißbrennerseite
verbunden und das andere Ende der Leitung ist mit dem Drahtförderer an
einem zweiten Verbindungsabschnitt an der Drahtfördererseite verbunden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Drahtförderer
an einer Position angeordnet, die separat vom Unterarm ist.
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Daher
kann eine Vorrichtung am Unterarm vereinfacht werden und dies verhindert
die Erzeugung großer
Wechselwirkungsbereiche an der Rückseite
und oberhalb des Roboters. Wenn die Gelenkachse des Roboters sich
bewegt, können
der Zwischenhalterungsabschnitt oder der Zwischenführungsabschnitt
die Bewegung des Schweißkabels begrenzen,
so dass die Ausrichtung des Schweißkabels stabilisiert ist.
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Im
Ergebnis lassen sich zu starke Spannungen und ein zu starkes Losewerden
des Schweißkabels
vermeiden. Selbst wenn sich das Gelenk bewegt, kann eine Änderung
in der Krümmung
des Schweißkabels
minimiert werden, so dass die Ausrichtung des Schweißkabels
stabilisiert wird. Folglich ist es möglich, ein unstabiles Fördern des
Schweißdrahtes
unter Verwendung des Schweißkabels
zu vermeiden. Folglich lässt
sich die Schweißqualität verbessern.
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Diese
und weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich besser aus der detaillierten Beschreibung
exemplarischer Ausführungsformen
hiervon, wie in der Zeichnung dargestellt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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In
der Zeichnung ist:
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1 eine
Vorderansicht des schematischen Aufbaus eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
das eine Schweißkabelbereitstellungsstruktur nach
dem Stand der Technik verwendet;
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2a eine
Vorderansicht eines schematischen Aufbaus eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
das eine Schweißkabelbereitstellungsstruktur nach
einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet;
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2b eine
Ansicht von rechts auf einen schematischen Aufbau eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
der eine Schweißkabelbereitstellungsstruktur
nach der ersten Ausführungsform
verwendet;
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3a eine
Vorderansicht eines schematischen Aufbaus eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
das eine Schweißkabelbereitstellungsstruktur nach
einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet;
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3b eine
Ansicht von rechts auf einen schematischen Aufbau eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
der eine Schweißkabelbereitstellungsstruktur
nach der zweiten Ausführungsform
verwendet;
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4a eine
Vorderansicht eines schematischen Aufbaus eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
das eine Schweißkabelbereitstellungsstruktur nach
einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet;
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4b eine
Ansicht von rechts auf einen schematischen Aufbau eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
der eine Schweißkabelbereitstellungsstruktur
nach der dritten Ausführungsform
verwendet;
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5a eine
Vorderansicht eines schematischen Aufbaus eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
das eine Schweißkabelbereitstellungsstruktur nach
einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet;
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5b eine
Ansicht von rechts auf einen schematischen Aufbau eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
der eine Schweißkabelbereitstellungsstruktur
nach der vierten Ausführungsform
verwendet;
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6a eine
Vorderansicht eines schematischen Aufbaus des Lichtbogenschweißrobotersystems
gemäß einer
Abwandlung der vierten Ausführungsform;
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6b eine
Vorderansicht des schematischen Aufbaus eines Lichtbogenschweißrobotersystems
gemäß einer
anderen Abwandlung der vierten Ausführungsform;
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7a eine
Vorderansicht des schematischen Aufbaus eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
wo die Ausrichtung des Schweißkabels
gezeigt ist, wenn sich ein erstes Gelenkelement in Ausrichtung 1
bewegt;
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7b eine
Vorderansicht des schematischen Aufbaus eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
wo die Ausrichtung des Schweißkabels
gezeigt ist, wenn sich ein erstes Gelenkelement in Ausrichtung 2
bewegt;
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7c eine
Vorderansicht des schematischen Aufbaus eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
wo die Ausrichtung des Schweißkabels
gezeigt ist, wenn sich ein erstes Gelenkelement in Ausrichtung 3
bewegt;
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8a eine
Vorderansicht des schematischen Aufbaus eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
wo die Ausrichtung des Schweißkabels
gezeigt ist, wenn sich ein zweites Gelenkelement in Ausrichtung
4 bewegt;
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8b eine
Vorderansicht des schematischen Aufbaus eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
wo die Ausrichtung des Schweißkabels
gezeigt ist, wenn sich ein zweites Gelenkelement in Ausrichtung
5 bewegt;
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8c eine
Vorderansicht des schematischen Aufbaus eines Lichtbogenschweißrobotersystems,
wo die Ausrichtung des Schweißkabels
gezeigt ist, wenn sich ein zweites Gelenkelement in Ausrichtung
6 bewegt;
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9 eine
Schnittdarstellung eines Beispiels eines Halterungs- und Drehmechanismus
eines Schweißbrenners 2;
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10 eine
Schnittdarstellung durch ein Beispiel eines Schweißkabels;
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11 eine
Schnittdarstellung durch ein anderes Beispiel eines Schweißkabels;
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12 eine
Schnittdarstellung durch noch ein weiteres Beispiel eines Schweißkabels;
und
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13 eine
erläuternde
Darstellung eines Zwischenführungsabschnitts
eines Schweißkabels.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Schweißkabelbereitstellungsstrukturen
in einem Lichtbogenschweißrobotersystem
gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
die 2 bis 13 beschrieben.
Wie oben beschrieben, wird bei der Kabelbereitstellungsstruktur
der vorliegenden Erfindung ein Schweißkabel von einem Drahtförderer, der
in einer „Position
abweichend von der des Unterarms" angeordnet
ist in Richtung eines Schweißbrenners über einen „Zwischenhalterungsabschnitt" oder einen „Zwischenführungsabschnitt" gefördert, der
am Unterarm angeordnet ist. Verschiedene Positionen können für die „Position
abweichend von der des Unterarms" gewählt werden.
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Als
repräsentative
Beispiele ist (1) in einer ersten Ausführungsform der Drahtförderer an
einer Position anders als derjenigen des Roboters angeordnet, (2)
in einer zweiten Ausführungsform
der Drahtförderer
an dem Unterarm des Roboters angeordnet und (3) in einer dritten
Ausführungsform
und einer vierten Ausführungsform
der Drahtförderer
an einem sich drehenden Körper
des Roboters angeordnet. Es besteht auch Flexibilität hinsichtlich
der Wahl von „Zwischenhalterungsabschnitt" oder „Zwischenführungsabschnitt". Der „Zwischenhalterungsabschnitt" wird in den ersten
bis dritten Ausführungsformen
verwendet und der „Zwischenführungsabschnitt" wird in der vierten
Ausführungsform
verwendet. In den zweiten bis vierten Ausführungsformen werden nur Punkte
unterschiedlich zu denjenigen der ersten Ausführungsform erläutert, um
wiederholte Erläuterungen
gleicher Teile zu vermeiden.
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[Erste Ausführungsform]
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Die 2a bzw. 2b sind
Ansichten von vorne bzw. von rechts auf den schematischen Aufbau eines
Lichtbogenschweißrobotersystems
mit einer Schweißkabelbereitstellungsstruktur
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Lichtbogenschweißroboter 1 hat sechs
Achsen. Das erste Gelenkelement 11 ist drehbeweglich um die
erste Achse A am Vorderende der Unterarmbasis 10 angeordnet.
Das zweite Gelenkelement 12 ist drehbar um die zweite Achse
B am ersten Gelenkelement 11 angeordnet. Der Schweißbrenner 2 ist drehbar
um eine dritte Achse C über
den Getriebemechanismus 13 angeordnet. Die dritte Achse
C liegt annähernd
senkrecht zur zweiten Achse B und ist von der ersten Achse A um
einen bestimmten Betrag beabstandet. Mit anderen Worten, der Schweißbrenner 2 ist
drehbar um die Achse C angeordnet, die zur Enddrehachse des Roboters
um einen bestimmten Betrag versetzt und hierzu parallel ist.
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Ein
Beispiel eines Halterungs- und Drehmechanismus für den Schweißbrenner 2 ist
in 9 gezeigt. Gemäß 2 ist ein Servomotor M zum Antrieb einer
sechsten Achse in dem zweiten Gelenkelement 12 angeordnet.
Eine Untersetzungsvorrichtung 50 ist mit dem Servomotor
M verbunden. Die Untersetzungsvorrichtung 50 enthält Lager,
die einen Flansch 50a an einer Ausgangsseite lagern (nachfolgend
als Ausgangsflansch bezeichnet). Ein Eingangszahnrad 51 ist
mit dem Ausgangsflansch 50a verbunden, dessen Drehung um
die Achse D über den
Servomotor M und die Untersetzungsvorrichtung 50 gesteuert
wird.
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Ein
Getriebegehäuse 52 ist
am Basisabschnitt des Ausgangsflanschs 50a angeordnet.
Der Schweißbrenner 2 ist
drehbar an dem Getriebegehäuse 52 über Lager 54 um
die Achse C senkrecht zur Achse B und in einem bestimmten Abstand
zur Achse A angeordnet (vgl. 2a und 2b).
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Ein
Ausgangszahnrad 55, das mit der Schweißbrennerdrehachse zusammenfällt, ist
in Eingriff mit dem Eingangszahnrad 51. Aufgrund dieser Anordnung
kann die Ausrichtung des Schweißbrenners 2 durch
Drehung gemäß einer
Anweisung von der Robotersteuerung 20 frei gesteuert werden.
Obgleich in diesem Beispiel die Drehkraft über die Zahnräder übertragen
wird, kann die Ausrichtung des Schweißbrenners 2 auch durch
eine Drehung unter Verwendung eines anderen Kraftübertragungselements
gesteuert werden, beispielsweise durch einen Aufbau mit einem Riemen
und einem Treibrad.
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Um
eine Änderung
einer Ausrichtung um die Achse in Längsrichtung des Schweißbrenners 2 bereit
zu haben, ist es bevorzugt, dass eine Verbindung des Schweißbrenners 2 und
des Schweißkabels 3 unter
Verwendung einer bekannten Drehverbindungsstruktur drehbar gelagert
ist. Selbst wenn bei dieser Anordnung der Brenner 2 um
die Schweißbrennerachse
D gedreht wird, wird das Schweißkabel 3 nicht
verdreht oder verdrillt.
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Wieder
bezugnehmend auf die 2a und 2b, so
bezeichnet Bezugszeichen 7 einen Ständer 7, auf welchem
der Drahtförderer 4 an
der Außenseite
des Roboters 1 angebaut ist. Der Drahtförderer 4 ist an einem
Befestigungstisch 8 am Vorderende des Ständers 7 angebaut.
Der Ständer 7 kann eine
geringere Höhe
als diejenige des Roboters 1 haben. Bevorzugt ist die Höhe des Ständers 7 einstellbar,
wenn dies notwendig ist. Wie oben erläutert, ist der Drahtförderer 4 an
dem Befestigungstisch 8 des Ständers 7 statt an dem
Unterarm wie im Stand der Technik (siehe 1) ange baut.
Der Schweißdraht wird
von der Schweißdrahttrommel
abgezogen und dem Schweißbrenner 2 unter
Verwendung des Schweißkabels 3 zugeführt.
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Mittig
im Verlauf vom Drahtförderer 4 zum Schweißbrenner 2 läuft das
Schweißkabel 3 durch
einen Zwischenhalterungsabschnitt 3a, der über den Gleitmechanismus 6 an
der Unterarmbasis 10 angeordnet ist. Der Gleitmechanismus 6 hat
eine Linearführung 6a,
die über
die Trägerbasis 5 an
dem Unterarm 10 angeordnet ist, sowie einen Gleiter 6b,
der entlang einer Richtung annähernd
parallel zur ersten Achse A an der Linearführung 6a gleitbeweglich
angesetzt ist. Ein Zwischenteil des Schweißkabels 3 ist an dem
Gleiter 6b angeklemmt (befestigt). Bezugszeichen 3a bezeichnet
eine Lochführung 3h,
die an dem zweiten Gelenkelement 12 angeordnet ist. Das Schweißkabel 3 verläuft durch
die Lochführung 3h und
ist mit dem Schweißbrenner 2 verbunden.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
hat der Gleitmechanismus 6 einen Zugmechanismus, um den
Gleiter 6b stets mit einer im wesentlichen konstanten Kraft
nach hinten zu ziehen. Mit anderen Worten, ein Ende eines Drahts 81 ist
mit einem hinteren Ende des Gleiters 6b verbunden und das
andere Ende des Drahtes 81 ist mit einem Zugerzeuger 80 verbunden.
Bezugszeichen 82 bezeichnet ein Rad, das den Draht 81 führt und
an dem hinteren Ende der Trägerbasis 5 angesetzt
ist. Damit verbindet der Draht 81 den Gleiter 6b und
den Zuggenerator 80 über
das Rad 82. Der Zuggenerator 80 ist eine bekannte
Einheit, die eine Feder oder einen Luftzylinder verwendet und ist
beispielsweise an der Rückseite des
Unterarms 10 angesetzt. Bezugszeichen 3b bezeichnet
ein loses Trum des Schweißkabels 3,
das erzeugt wird, wenn der Gleiter 6b in Richtung Rückseite
des Unterarms 10 gezogen wird. Bevorzugt hängt eine
Aufhängung
(d. h. eine Feder) 9 von einem Dach 91 und hängt das
Schweißkabel 3 bei
Bedarf elastisch auf, so dass das lose Trum 3b daran gehindert
wird, den Roboter 1 zu kontaktieren.
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Obgleich
der Zugmechanismus zum Ziehen des Gleiters 6b mit einer
im wesentlichen konstanten Kraft nach hinten in der vorliegenden
Ausführungsform
erläutert
wurde, kann der Gleitmechanismus 6 auf verschiedene Weise
abgewandelt werden. Beispielsweise wird der Zugmechanismus ausgeschlossen
und die Position des Gleiters 6b an der Linearführung 6a kann
gemäß der Kraft
bestimmt werden, die auf den Zwischenhalterungsabschnitt 3a aufgebracht
wird.
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Dem
Schweißdraht
und dem Drahtförderer 4 kann
wie im Stand der Technik Energie zugeführt werden. Mit anderen Worten,
die Schweißenergieversorgungseinheit 21 liefert
Energie an den Schweißdraht
und den Drahtförderer 4 über die
Energiezufuhr 22. Eine Energieversorgungssteuerung (d. h.
eine Steuerung von Schweißspannung
und Schweißstrom
und eine Steuerung der Drahtzufuhr) erfolgt basierend auf einer
Anweisung, die von der Robotersteuerung 20 der Schweißenergieversorgungseinheit 21 übertragen
wird.
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Beim
Schweißen
bewegt sich der Roboter 1 basierend auf einer Anweisung
von der Robotersteuerung 20 zu einer Sollposition, so dass
der Schweißbrenner 2,
der am Vorderende des Gelenks angeordnet ist, den Schweißdraht in
einer zugewiesenen Ausrichtung an eine Schweißposition am zu schweißenden Objekt
führen
kann. Gleichzeitig gibt die Robotersteuerung 20 eine Schweißanweisung
an die Schweißenergieversorgungseinheit 21.
Die Schweißenergieversorgungseinheit 21 steuert
eine Schweißspannung
und einen Schweißstrom
für den Schweißdraht am
Vorderende des Schweißbrenners synchron
mit dem Betrieb des Roboters 1.
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Ein
Aufbau für
das Schweißkabel 3 wird nachfolgend
erläutert.
Es gibt keine besondere Einschränkung
auf den Aufbau des Schweißkabels 3, das
bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird und ein Aufbau eines
Schweißkabels
gemäß 10 kann
verwendet werden. Mit anderen Worten, eine Auskleidung (d. h. eine
Leitungsauskleidung) 32 liegt mittig des Kabels. Ein Innenraum
der Auskleidung 32 wird als Durchlass für den Schweißdraht 31 verwendet.
Die Auskleidung 32 ist innerhalb eines Gasschlauchs 33 zur
Förderung
von Hilfsgas aufgenommen. Leiter 34 liegen an der Außenseite
des Gasschlauchs 33. Verschiedene Leiter 34 sind
vorhanden (für
gewöhnlich
einige Leiter). Diese Leiter 34 liegen beabstandet voneinander
um den Außenumfang des
Gasschlauchs 33 herum. Ein Druckband 35 ist um
die Leiter 34 gewickelt. Eine Ummantelung 36 ist um
das Druckband 34 herum angeordnet.
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Durch
Verlegen der Leiter 34 im Abstand zueinander bewegen sich
die Leiter 34 von der Verformung an der Biegung oder Verwindung
weg, wenn das eingesetzte Schweißkabel 3 durch Biegung
oder Verwindung verformt wird. Mit dieser Anordnung kann eine Verformungsermüdung der
Leiter 34 verringert werden.
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Alternativ
kann das Schweißkabel
gemäß Bezugszeichen 40 in 11 verwendet
werden. Wie in 11 gezeigt, hat das Schweißkabel 40 eine Doppelstruktur
mit zwei Ummantelungen 44 und 46. Innerhalb der
inneren Ummantelung 44 ist eine Schweißdrahtförderfeder 42 angeordnet.
Die Schweißdrahtförderfeder 42 ist
spiralförmig
um den Mittelpunkt des Querschnitts des Schweißkabels 40 gewickelt,
um einen tunnelförmigen
Pfad zu bilden. Ein Schweißdraht 41 kann
frei in dem tunnelförmigen Pfad
verlaufen.
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Ein
Leistungskabel 45 liegt zwischen der inneren Ummantelung 44 und
der äußeren Ummantelung 46.
Das Leistungskabel 45 wird verwendet, Leistung dem Schweißbrenner 2 für das Schweißen zuzuführen. Das
Schweißkabel 45 ist
elektrisch mit der Energiezufuhr 22 innerhalb des Drahtförderers 4 verbunden
und ist auch elektrisch mit dem Schweißdraht innerhalb des Schweißbrenners 2 verbunden.
Innerhalb der inneren Ummantelung 44 ist ein Raum 43 gebildet.
Ein Hilfsgas (z. B. ein Inertgas), das von einer Hilfsgasquelle
(nicht gezeigt) geliefert wird, fließt durch einen Pfad, der von
dem Raum 43 gebildet wird. Das Hilfsgas, das durch den
Hilfsgaspfad fließt, wird
von einer Öffnung
am Vorderende des Schweißbrenners
in Richtung des Schweißteils
geblasen.
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Alternativ
kann ein Schweißkabel
gemäß Bezugszeichen 60 in 12 verwendet
werden. Wie in 12 gezeigt, hat das Schweißkabel 60 eine
Auskleidung (d. h. eine Leitungsauskleidung) 62, die als Pfad
eines Schweißdrahts 61 verwendet
wird, einen Gasschlauch 63, der Hilfsgas fördert und
ein bewegliches Mehrfachkernkabel 65, gebildet durch Bündeln einer
Mehrzahl von Leitern 64. Die Auskleidung 62, der
Gasschlauch 63 und das bewegliche Mehrfachkernkabel 65 sind
von einer flexiblen Röhre 66 bedeckt.
Ein geeignetes flexibles Harzmaterial kann als Material für die Röhre 66 gewählt werden.
Die Auskleidung 62 wird durch den Gasschlauch 63 geführt und
ist so angeordnet, dass sie im wesentlichen durch den Achsenkern
der Röhre 66 verläuft. Mit
anderen Worten, eine Doppelleitung bestehend aus der Auskleidung 62 und
dem Gasschlauch 63 verläuft
im wesentlichen durch den Achsenkern der Röhre 66. Der Gasschlauch 63 für das Hilfsgas
hat eine geringere Länge
als die anderen geraden Körper.
Der Gasschlauch 63 für
das Hilfsgas wird unter den das Schweißkabel 60 bildenden
Elementen zuerst gebogen, so dass der Gasschlauch 62 eine
Verdrehkraft aufnimmt. Daher ist die Röhre 66 davor geschützt, direkt
durch Zugkräfte
beeinflusst zu werden.
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Andererseits
ist innerhalb der Röhre 66 das bewegliche
Mehrfachkernkabel 65, das durch Bündeln einer Mehrzahl von Leitungen 64 gebildet
ist, separat vom Gasschlauch 63 angeordnet, wobei die Auskleidung 62 durch
das Innere des Gasschlauchs 63 verläuft. Mit anderen Worten, der
Gasschlauch 63 und das bewegliche Mehrfachkernkabel 65 sind
nicht in einen zusammengefassten rohrförmigen Körper wie bei den anderen Strukturen
(siehe 10 und 11) aufgebaut.
Das bewegli che Mehrfachkernkabel 65 ist so angeordnet,
dass es in einer Position verläuft,
die um einen bestimmten Betrag vom Achsenkern der Röhre 66 abweicht.
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Wie
oben erläutert,
wenn der zusammengesetzte Körper
(d. h. die Auskleidung 62 und der Gasschlauch 63)
zur Zufuhr des Schweißdrahtes
und des Hilfsgases und der zusammengesetzte Körper (d. h. das bewegliche
Mehrfachkernkabel 65, das die Leiter 64 bündelt) zur
Zufuhr eines Schweißstroms
separat durch die Röhre 66 geführt werden,
kann der Durchmesser eines jeden zusammengesetzten Körpers klein
gemacht werden. Basierend auf der Doppelleitung mit der Auskleidung 62 und
dem Gasschlauch 63 kann ein sehr dünner Schweißdraht glatt geführt werden.
Diese Doppelleitung kann so ausreichend kleinen Außendurchmesser
innerhalb eines Bereichs haben, dass sich keine Probleme bei der
Führung des
Hilfsgases ergeben. Das bewegliche Mehrfachkernkabel 65 kann
auch viele dünne
Leiter 64 in einem Bündel
haben. Daher kann das bewegliche Mehrfachkernkabel 65 kleinen
Durchmesser und Flexibilität
haben.
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Das
Schweißkabel
gemäß 12 verwendet
einen Leiter und kann auf geeignete Weise die Steifigkeit des Schweißkabels
erhöhen.
Im Ergebnis kann die Lochführung
der auf das Schweißkabel
wirkenden Kraft folgend frei hin- und herbewegt werden, ohne dass
zusätzlich
ein Bauteil bereitgestellt wird, das eine Zugkraft ergibt.
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Die 3a bzw. 3b sind
Vorderansichten bzw. Ansichten von rechts auf einen schematischen
Aufbau eines Lichtbogenschweißrobotersystems
mit einer Schweißkabelbereitstellungsstruktur gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Lichtbogenschweißroboter gemäß der zweiten
Ausführungsform
unterscheidet sich vom Lichtbogenschweißroboter gemäß der ersten
Ausführungsform
dahingehend, dass die Einbauposition des Drahtförderers 4 geändert ist.
Bei der zweiten Ausführungsform
ist ein Drahtfördererhalterungsteil 15 an
einer geeigneten Position an einem Unterarm 14 des Roboters 1 mit
einer bekannten Einheit (beispielsweise einer Feststellschraube
oder dergleichen) angebracht und der Drahtförderer 4 ist über das
Drahtförderhalterungsteil 15 angebaut).
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Das
Schweißkabel 3 ist
an dem Gleiter 6 an dem Zwischenhalterungsabschnitt 3a befestigt
und beweglich entlang der Längsrichtung
des Unterarms (d. h. der Unterarmbasis 10 und dem zweiten
Gelenkelement 12) gehalten. Das Schweißkabel 3, das an der
Rückseite
des Gleiters 6b liegt, nimmt den Bewegungsbetrag des Gleiters 6b zwischen
dem Gleiter 6b und dem Drahtförderer 4 auf. Bezugszeichen 3c bezeichnet
ein loses Trum, das erzeugt wird, wenn der Bewegungsbetrag aufgenommen
wird.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
kann, obgleich der Zugerzeugungsmechanismus (d. h. der Zugerzeuger 80,
der Draht 81 und das Rad 82) der ersten Ausführungsform
nicht verwendet wird, der Zugerzeugungsmechanismus auf ähnliche
Weise wie bei der ersten Ausführungsform
verwendet werden.
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[Dritte Ausführungsform]
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Die 4a bzw. 4b sind
eine Vorderansicht bzw. eine Ansicht von rechts auf einen schematischen
Aufbau eines Lichtbogenschweißrobotersystems
mit einer Schweißkabelbereitstellungsstruktur gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Bei der dritten Ausführungsform ist ein Drahtfördererhalterungsteil 17 an
einer geeigneten Position eines drehenden Arms 16 des Roboters 1 mittels
einer bekannten Einheit (z. B. einer Feststellschraube oder dergleichen)
angeordnet und der Drahtförderer 4 ist über das
Drahtfördererhalterungsteil 17 angebaut.
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Das
Schweißkabel 3 ist
an dem Gleiter 6 an dem Zwischenhalterungsabschnitt 3a befestigt
und ist beweglich entlang der Längsrichtung
des Unterarms (d. h. der Unterarmbasis 10 und des zweiten Gelenks 12)
gehalten. Das Schweißkabel 3,
das an der Rückseite
des Gleiters 6b liegt, nimmt den Bewegungsbetrag des Gleiters 6b zwischen
dem Gleiter 6b und dem Drahtförderer 4 auf. Bezugszeichen 3d bezeichnet
ein loses Trum, das erzeugt wird, wenn der Bewegungsbetrag aufgenommen
wird.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
kann, obgleich der Zugerzeugungsmechanismus (d. h. der Zugerzeuger 80,
der Draht 81 und das Rad 82) der ersten Ausführungsform
nicht verwendet wird, der Zugerzeugungsmechanismus auf ähnliche
Weise wie bei der ersten Ausführungsform
verwendet werden.
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[Vierte Ausführungsform]
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Die 5a bzw. 5b sind
eine Vorderansicht bzw. Ansicht von rechts auf einen schematischen
Aufbau eines Lichtbogenschweißrobotersystems
mit einer Schweißkabelbereitstellungsstruktur gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Bei der vierten Ausführungsform ist der Drahtförderer 4 in
einer gleichen Position wie bei der dritten Ausführungsform angeordnet. Mit
anderen Worten, das Drahtförderhalterungsteil 17 ist
an einer geeigneten Position an dem sich drehenden Arm 16 des
Roboters 1 mittels einer bekannten Einheit (z. B. einer
Feststellschraube oder dergleichen) angeordnet und der Drahtförderer 4 ist über das
Drahtfördererhalterungsteil 17 angebaut.
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Der
Lichtbogenschweißroboter
gemäß der vierten
Ausführungsform
unterscheidet sich von den Lichtbogenschweißrobotern der ersten bis dritten Ausführungsformen
dahingehend, dass anstelle des Zwischenhalterungsabschnitts 3a ein
Zwischenführungsabschnitt 3f angeordnet
ist. Der Zwischenführungsabschnitt 3f ist
mittels des Gleitmechanismus 6 ähnlich wie bei der ersten bis
dritten Ausführungsform
angeordnet. Mit anderen Worten, gemäß 13 ist
eine Lochführung 6c am
Gleiter 6b angeordnet und das Schweißkabel 3 wird über diese Lochführung 6c geführt. Die
Lochführung 6c hat
einen wesentlich größeren Durchmesser
als das Schweißkabel 3.
Das Schweißkabel 3 kann
entlang einer Richtung annähernd
parallel zur Längsrichtung des
Unterarms mit Spiel hin- und herbeweglich geführt werden. Abhängig von
der Situation kann die Lochführung 6c drehbeweglich
um eine Achse senkrecht zur Längsrichtung
des Schweißkabels
gelagert sein. Selbst wenn sich bei dieser Anordnung das erste Gelenkelement
dreht, kann eine Verbiegung des Schweißkabels gemildert werden.
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In
der vierten Ausführungsform
nimmt das Schweißkabel 3,
das hinterhalb des Gleiters 6b liegt, ebenfalls den Bewegungsbetrag
des Gleiters 6b zwischen dem Gleiter 6b und dem
Drahtförderer 4 auf. Bezugszeichen 3e in 5a bezeichnet
ein loses Trum, das erzeugt wird, wenn der Bewegungsbetrag aufgenommen
wird.
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Der
Lichtbogenschweißroboter
gemäß der vierten
Ausführungsform
unterscheidet sich von den Lichtbogenschweißrobotern der ersten bis dritten Ausführungsformen
auch dahingehend, dass eine Gleitführungsplatte 19 an
dem zweiten Gelenkelement 12 angesetzt ist. Die Oberfläche der
Gleitführungsplatte 19 hat
eine Gleitführungsfläche für das Schweißkabel 3.
Eine Lochführung 3g ähnlich zur Lochführung 3c ist
ebenfalls an der Gleitführungsplatte 19 angeordnet.
Das Schweißkabel 3 wird
durch diese Lochführung 3g geführt. Die
Gleitführungsplatte 19 ist
aus einem flexiblen Material, um eine glatte Oberfläche zu bilden,
auf der das Schweißkabel 3 freien
Gleitkontakt hat. Wie in den 6a und 6b gezeigt,
kann die Gleitführungsplatte 19 eine Dicke
haben, die sich in einer Richtung weg von dem Schweißbrenner 2 allmählich verringert.
Alternativ kann die Gleitführungsplatte 19 konstante
Dicke haben und das Vorderende ist ein freies Ende. Basierend auf
der Bereitstellung der Gleitführungsplatte 19 kann
das Schweißkabel 3 mit
Sicherheit daran gehindert werden, in Kontakt mit dem vorderen Teil
des Unterarms des Roboters zu gelangen oder erfasst zu werden.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
kann, obgleich der Zugerzeugungsmechanismus (d. h. der Zugerzeuger 80,
der Draht 81 und das Rad 82) der ersten Ausführungsform
nicht verwendet wird, der Zugerzeugungsmechanismus auf ähnliche
Weise wie bei der ersten Ausführungsform
verwendet werden. Um den Aufbau weiter zu vereinfachen, kann der
Gleitmechanismus weggelassen werden und der Zwischenführungsabschnitt 3f kann
direkt an der Trägerbasis 5 oder
der Unterarmbasis 10 angeordnet werden.
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Die 6a bzw. 6b sind
Vorderansichten des schematischen Aufbaus eines Lichtbogenschweißrobotersystems
gemäß Abwandlungen
der vierten Ausführungsform.
Zunächst
wird der Aufbau von 6a erläutert. Der Gleitmechanismus
ist weggelassen und der Zwischenführungsabschnitt 3f ist direkt
an der Unterarmbasis 10 angeordnet. Eine Lochführung 3g'', die an dem Zwischenführungsabschnitt 3f angeordnet
ist, hat einen größeren Außendurchmesser
als das Schweißkabel 3.
Das Schweißkabel 3 wird
so geführt,
dass es frei in einer Richtung annähernd parallel zur Längsrichtung
des Schweißkabels
frei hin- und herbeweglich ist. Wie in 6a gezeigt,
ist eine ähnliche
Lochführung 3g' an einer geeigneten
Position des Unterarms unter Verwendung einer Führungshalterung oder dergleichen
angeordnet, so dass das Schweißkabel 3 gelagert
ist. Die Lochführung 3g ist
ebenfalls an der Gleitführungsplatte 19 angeordnet,
so dass das Schweißkabel 3 gelagert
wird. Basierend auf diesen Lochführungen
kann, selbst wenn die Gelenkachse des Roboters arbeitet, das Schweißkabel stets
eine stabile Ausrichtung entlang des Unterarms beibehalten. Bei der
vorliegenden Abwandlung kann, obgleich der Zugerzeugungsmechanismus
gemäß der ersten Ausführungsform
nicht verwendet wird, dieser Zugerzeugungsmechanismus auf ähnliche
Weise wie in der ersten Ausführungsform
verwendet werden.
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Der
Aufbau gemäß 6b wird
nachfolgend erläutert.
In 6b sind die Lochführung 3g' und die Führungslagerung
gemäß 6a weggelassen.
In 6b ist die Lochführung 3g' in der Mitte
weggelassen. Wenn die Position des freien Endes der Gleitführungsplatte 19 in
Längsrichtung
des Unterarms verlängert
wird, kann die Anordnung der Lochführung 3g auch näher an der
Position der Lochführung 3g'' herangebracht werden. Selbst wenn
sich bei dieser Anordnung die Gelenkachse des Roboters bewegt, kann
das Schweißkabel
stets eine stabile Ausrichtung entlang des Unterarms auf ähnliche
Weise wie unter Bezug auf 6a erläutert haben.
Weiterhin kann, wenn die Lochführung 3g'' am Unterarm über Lager oder dergleichen
befestigt ist, um um die Achse senkrecht zur Längsrichtung des Schweißkabels drehbar
zu sein, ein Biegen oder Verdrehen des Schweißkabels gemildert werden.
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Bei
den obigen Ausführungsformen
und Abwandlungen ist der Drahtförderer 4 im
Gegensatz zum Stand der Technik nicht am Unterarm angeordnet. Damit
kann die Vorrichtung am Unterarm 10 vereinfacht werden.
Im Ergebnis wird die Erzeugung eines großen Störbereichs hinterhalb und oberhalb
des Roboters vermeidbar. Wenn die Gelenkachse des Roboters arbeitet,
kann der Zwischenhalterungsabschnitt oder der Zwischenführungsabschnitt,
der die Bewegung des Schweißkabels
begrenzt, die Ausrichtung des Schweißkabels 3 stabilisieren,
ohne dass eine spezielle Vorrichtung verwendet wird, die das Schweißkabel in
einer Richtung entgegengesetzt zum Arbeitswerkzeug (d. h. dem Schweißbrenner 2) zieht.
Folglich kann ein überhoher
Zug oder ein zu starker Durchhang des Schweißkabels 3 vermieden werden.
Selbst wenn das Gelenk des Roboters arbeitet, kann eine Änderung
der Krümmung
des Schweißkabels 3 minimiert
werden, so dass die Ausrichtung des Schweißkabels stabilisiert wird.
Im Ergebnis kann eine unstabile Förderung des Schweißdrahts
unter Verwendung des Schweißkabels 3 vermieden
werden und die Schweißqualität wird verbessert.
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Wenn
das erste Gelenkelement sich von einer ersten Ausrichtung zu einer
dritten Ausrichtung bewegt, wie in den 7a bis 7c gezeigt,
wird das Schweißkabel 3 um
den Unterarm gewickelt. Während
sich der Gleiter der Linearführung
hinterhalb des Unterarms zur Seite des Arbeitswerkzeugs bewegt,
führt der
Zwischenhalterungsabschnitt 3a (oder der Zwischenführungsabschnitt 3f)
das Schweißkabel
und stabilisiert die Ausrichtung des Schweißkabels 3. Mit anderen
Worten, ein Teil des Schweißkabels 3,
der zwischen dem Zwischenhalterungsabschnitt 3a (oder der
Zwischenführungsabschnitt 3f)
und dem Drahtförderer 4 liegt,
bewegt sich um eine Länge
in Richtung der Seite des Arbeitswerkzeugs, die für das Schweißkabel 3 notwendig
ist, sich um den Unterarm zu legen. Jedoch kann das Schweißkabel 3 an
dem Oberarm eine stabile Ausrichtung beibehalten.
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Das
Schweißkabel 3 wird
auch die Gleitführungsplatte 19 der 6a und 6b geführt, so dass
das Schweißkabel 3 auf ähnliche
Weise wie oben in einer stabilen Ausrichtung gehalten wird.
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Wenn
das zweite Gelenkelement sich von einer vierten Ausrichtung zu einer
sechsten Ausrichtung gemäß den 8a bis 8c bewegt, ändert sich
die Halteposition des Schweißkabels 3 auf
Seiten des Arbeitswerkzeugs aufgrund der Bewegung des zweiten Gelenks.
Daher bewegt sich der Gleiter der Linearführung zur Seite des Schweißbrenners 2. Da
jedoch das Führungsteil 3h am
Vorderende des Gelenks (3g in 5) und
der Zwischenhalterungsabschnitt 3a (oder der Zwischenführungsabschnitt 3f)
das Schweißkabel 3 führen, kann
die Ausrichtung des Schweißkabels 3 stabilisiert
werden. Mit anderen Worten, ein Teil des Schweißkabels zwischen dem Zwischenhalterungsabschnitt 3a (oder
dem Zwischenführungsabschnitt 3f)
und dem Drahtförderer 4 bewegt
sich zur Seite des Schweißbrenners 2 um eine
Länge,
die für
das feste Ende (z. B. das feste Leiterende) auf Seiten des Schweißbrenners 2 nötig ist,
sich zu bewegen. Das Schweißkabel 3 um
den Unterarm kann jedoch stets eine stabile Ausrichtung beibehalten.
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Anstelle
des Führungsteils 3h kann
auch die Gleitführungsplatte 19 der 6a und 6b das Schweißkabel 3 führen, so
dass die Ausrichtung des Schweißkabels 3 stabil
aufrechterhalten wird.
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Obgleich
die Erfindung mittels exemplarischer Ausführungsformen hiervon gezeigt
und beschrieben wurde, versteht sich für den Fachmann auf diesem Gebiet,
dass die voranstehenden und verschiedene andere Änderungen, Weglassungen und Hinzufügungen gemacht
werden können,
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist.