DE9404159U1 - Hilfsgerät zum Bearbeiten, insbesondere zum Verbinden von Teilen - Google Patents

Hilfsgerät zum Bearbeiten, insbesondere zum Verbinden von Teilen

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Description

Hilfsgerät zum Bearbeiten, insbesondere zum Verbinden von Teilen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Hilfsgerät zum Bearbeiten, insbesondere zum Verbinden von Teilen, mit einer Werkstückhalterung, insbesondere einer Dreh- oder
) Positioniervorrichtung sowie einer dieser zugeordneten Halterung für ein Arbeitsgerät, insbesondere ein Schweißgerät.
Solche Hilfsgeräte sind insbesondere zum Verschweißen von Werkstücken mittels Rundschweißnaht bereits bekannt. Die zu verschweißenden Werkstücke befinden sich dabei in der Regel auf einem Schweißdrehtisch und das Schweißgerät wird diesem zugeordnet. Aus dieser Zuordnung ergibt sich auch die relative Position von Werkstück und Schweißgerät.
Problematisch ist bei einer solchen Anordnung, daß ein vergleichsweise großer Platzbedarf vorhanden ist und daß auch
die Zugänglichkeit der Bearbeitungsstelle behindert ist. Außerdem müssen die einzelnen Baugruppen (Schweißdrehtisch und Schweißgerät) stabil und standfest ausgebildet sein, um die Schweißnaht beeinträchtigende Relativbewegungen zu vermeiden.
5
Aufgabe der vorliecjenden Erfindung ist es, ein Hilfsgerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, daß gut auch unter beengten Verhältnissen einsetzbar ist. Relativbewegungen zwischen Arbeitsgerät und Werkstück sollen weitestgehend vermieden werden. Außerdem soll das Hilfsgerät einfach im Aufbau sowie betriebssicher und auch einfach handhabbar sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen, daß die Halterung für das Arbeitsgerät als verstellbarer Haltearm ausgebildet ist, der an seinem einen Ende einen Anschluß zum Verbinden mit der Werkstückhalterung aufweist.
Der Haltearm und die Halterung für das Arbeitsgerät haben hierbei eine gemeinsame Haltebasis, welche die Werkstückhaltung selbst sein kann. Eine separate Halterung insbesondere für das Arbeitsgerät mit der sich daraus ergebenden Problematik ist somit nicht mehr erforderlich, so daß unter anderem auch der Aufwand reduziert ist.
Vorteilhaft ist weiterhin, daß das Arbeitsgerät beim Verstellen der Werkstückhalterung deren Bewegung mitmacht, so daß mit einer einzigen Positionierbewegung zum Beispiel schweißtechnisch günstige Einstellagen vorgenommen werden können. Die Relativlage der miteinander arbeitenden Teile bleibt dabei erhalten.
Zweckmäßigerweise weist die Werkstückhalterung eine Trägerplatte mit einem darin befindlichen Rotationsteil zur Aufnahme des Werkstückes auf, die verstellbar mit einem Bodenständer oder einem Tischständer verbindbar ist und daß die Arbeitsgeräte-Halterung vorzugsweise an der Trägerplatte
oder dergleichen, gegebenenfalls am Boden- oder Tischständer anbringbar ist.
Je nach Einsatz kann die Trägerplatte mit einem stativartigen Bodenständer oder einem Tischständer verbunden werden. An dieser Trägerplatte kann dann auch die Arbeitsgeräte-Halterung angebracht werden. Insgesamt ist somit ein modularer Aufbau vorhanden, der den weitgehend universellen und kostengünstigen Einsatz der Trägerplatte und der Arbeitsgeräte-Halterung ermöglicht.
Vorzugsweise weist der die Arbeitsgeräte-Halterung bildende Haltearm eine zwingenartige Klemmhalterung als Anschluß auf.
P Mit dieser Klemmhalterung ist ein Anbringen der Arbeitsgeräte-Halterung insbesondere an plattenförmigen Teilen besonders gut möglich. Dies kann insbesondere die Trägerplatte der Werkstückhalterung sein, aber auch der Rand eines Drehtisches oder dergleichen. Die Klemmhalterung ist auch leicht lösbar, so daß die Arbeitsgeräte-Halterung bedarfsweise schnell umsetzbar ist.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß innerhalb der Längserstreckung des Haltearmes vorzugsweise zwei Kugelgelenke angeordnet sind, die insbesondere gemeinsam lösbar und feststellbar sind. Das am freien Ende des ^25 Haltearmes befindliche Arbeitsgerät kann dadurch einfach und auch schnell positioniert werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß beim Schwenkgelenk der Klemmhalterung Schwenkanschläge 0 vorgesehen sind, deren Lagen insbesondere einerseits auf eine Schweißarbeitsstellung und andererseits auf eine zurückgeschwenkte Umspannstellung abgestimmt sind und daß die Schwenkwinkel, ausgehend von einer Strecklage, vorzugsweise unterschiedlich sind und vorzugsweise etwa im Bereich von 3 0 5 Grad und 45 Grad liegen.
Eine solche Verschwenkbarkeit gegen Anschläge ist insbesondere bei Serien-Schweißarbeiten von Vorteil, weil nach einem Schweißvorgang der Haltearm in Umspannsteilung aus dem Arbeitsbereich herausgeschwenkt und nach dem Einspannen eines neuen Werkstückes wieder positionsgenau in Schweißarbeitsstellung zurückgeschwenkt werden kann.
Vorteilhafterweise weist der am freien Ende des Haltearmes befindliche Spannhalter für das Arbeitsgerät einen Kreuzgelenksupport auf, der einen verstellbaren Halter für das Arbeitsgerät trägt. Mit diesem Kreuzgelenksupport ist ein Feinpositionieren des Werkzeuges relativ zu dem Werkstück
W möglich,
Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüche aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht eines Hilfsgerätes zum Schweißen eines Werkstückes,
^25 Fig. 2 eine Seitenansicht eines Arbeitsgeräte-Halterung in
einer ersten Positionslage und
Fig. 3 die Arbeitsgeräte-Halterung gemäß Figur 2 in einer zurückgeschwenkten Positionslage.
Fig. 1 zeigt ein Hilfsgerät 1, das in Verbindung mit einem Drehtisch 2 eingesetzt ist. Dieser Drehtisch dient hier als Werkstückhalterung und weist ein Rotationsteil 3 auf, bei dem hier ein das Werkstück 4 haltendes Backenfutter 5 angeschlossen ist.
Weiterhin weist das Hilfsgerät 1 eine Halterung 6 auf, die als verstellbarer Haltearm 7 ausgebildet. Dieser Haltearm 7 ist direkt mit der Werkstückhalterung, im vorliegenden Falle dem Drehtisch 2, verbunden. Am freien Ende des Haltearmes 7 ist der Brenner 8 eines Schweißgerätes eingespannt, der mit Hilfe des verstellbaren Haltearmes 7 relativ zu dem Werkstück 4 positioniert-werden kann. Durch Drehung des Werkstückes 4 kann dann beispielsweise eine Rundschweißnaht 9 ausgeführt werden.
Der Haltearm 7 weist eine zwingenartige Klemmhalterung 10 zum Verbinden mit der Werkstückhalterung auf. Mit dieser läßt sich der Haltearm 7 seitlich am Rand des Drehtisches 2 festklemmen.
' Bei einer anderen Ausführungsform einer Werkstückhalterung ist eine Trägerplatte mit einem darin befindlichen Rotationsteil zur Aufnahme des Werkstückes vorgesehen. Diese Trägerplatte ist verstellbar mit einem Bodenständer oder einem Tischständer verbindbar. Auch hierbei kann der Haltearm 7 an der dort vorhandenen Trägerplatte außenrandseitig festgeklemmt werden, so daß auch hier eine feste Zuordnung und Halterung sowohl für die Werkstückhalterung als auch für die Arbeitsgeräte-Halterung 6 vorhanden ist.
Wie auch gut in den Fig. 2 und 3 erkennbar, schließt sich an die Klemmhalterung 10 des Haltearmes 7 ein Armteil 11 an, das (25 über ein Schwenkgelenk 12 mit der Klemmhalterung 10 verbunden ist. Im Verlauf dei: weiteren Längserstreckung des Haltearmes 7 sind zwei Kugelgelenke 13, 14 angeordnet, die gemeinsam lösbar und feststellbar sind. Die Kugelköpfe 15, 16 sind dazu zwischen gegenüberliegenden Flanschplatten 17 gelagert, die mittels einer zentralen, die Flanschplatten 17 durchgreifenden Spannschraube 18 klemmbar sind (vergleiche auch Fig. 1).
Der Kugelkopf 15 ist über einen Halsabschnitt 19 mit dem Armteil 11 verbunden, und der Kugelkopf 16 ist über ein Halsteil 19 mit einem Kreuzgelenksupport 20 verbunden. Dieser 5 trägt einen verstellbaren Halter 21, in den das Arbeitsgerät,
■- - - ■— — »■ w w « « « « &phgr;
zum Beispiel eine Brenner 8 eines Schweißgerätes einspannbar ist.
Durch die klemmbaren Kugelgelenke 13 und 14 läßt sich ein im Halter 21 eingespanntes Arbeitsgerät schnell in praktisch alle Richtungen vorpositionieren und grob ausrichten. Das Feinpositionieren kann dann in X-Y-Richtung mit Hilfe des Kreuzgelenksupportes 20 erfolgen.
Bei dem Schwenkgelenk 12 zwischen der Klemmhalterung 10 und dem Armteil 11 sind noch Schwenkanschläge 22, 23 vorgesehen.
Dadurch läßt sich der Haltearm 7 in vorgegebene Endstellungen schwenken. Eine der Endstellung (Fig. 2) kann ... dabei beispielsweise eine Arbeitsstellung sein, wo sich das
* Arbeitsgerät (zum Beispiel Schweißbrenner) in Arbeitsstellung bei dem Werkstück 4 befindet, während in der anderen Anschlagstellung (Fig. 3) der Haltearm 7 zurückgeschwenkt ist und sich in einer Umspannstellung befindet, wo das Werkstück 4 gut zugänglich ist und aus dem Werkstückhalter entnommen werden kann. Gerade bei Serienarbeiten ist dadurch ein schneller Werkstückwechsel mit nur geringen Totzeiten möglich.
Das Arbeitsgerät befindet sich nach dem Zurückschwenken in die in Fig. 2 gezeicjte Arbeitsposition wieder,, exakt an der ursprünglich eincrestellten - Stelle. Ein zeitaufwendiges Nachpositionieren ist deshalb nicht mehr erforderlich.
Die Schwenkanschläge 22, 23 können einstellbar ausgebildet .25 sein, oder, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, so, daß sich unterschiedliche Schwenkwinkel von beispielsweise etwa 3 0 Grad in Richtung Arbeitsstellung (Fig. 2) und 45 Grad in Rückschwenklage (Fig. 3) ergeben. Durch diese unterschiedlichen Schwenklagen ist in vorteilhafterweise auch 0 eine beliebige Zuordnung der jeweiligen Schwenklage zur Arbeitsposition oder zur Umspannposition je nach den Gegebenheiten möglich. In den jeweiligen Endlagen wird das schwenkbare Armteil. 11 durch eine Zugfeder 24 gehalten. Es ist deshalb keine Löse- bzw. Klemmbewegung erforderlich. Auch dies trägt mit zur einfachen und schnellen Handhabbarkeit bei.
Wie in Fig. 1 erkennbar, ist an dem Armteil 11 noch ein Handgriff 25 vorgesehen, an dem beim Umstellen des Haltearmes 7 von Schweißarbeitsstellung in Umspannstellung angefaßt werden kann. Einerseits kann dadurch eine vergleichsweise starke Zugfeder 24 eingesetzt werden, die den Haltearm 7 sicher in den jeweiligen Endlagen hält und andererseits ist dadurch auch sichergestellt, daß nicht am freien Ende des Haltearm.es 7 zum Verschwenken angefaßt wird, und dadurch unter Umständen ein unbeabsichtigtes Verstellen der Position des Arbeitsgerätes erfolgt. Der Handgriff 25 kann auch von der anderen Seite, her eingeschraubt werden, so daß die vorerwähnte Zuordnung der unterschiedlichen Schwenk- Endlagen zu den
' einzelnen Arbeits-Positionen möglich ist.
Außer für Schweißungen kann das Hilfsgerät auch für andere Arbeiten, beispielsweise für Klebungen . und dergleichen, eingesetzt werden.
Bei der durch einen Drehtisch 2 gebildeten Werkstückhalterung können nur vergleichsweise kurze Werkstücke 4 bearbeitet werden. Zur Bearbeitung stangenförmiger Werkstücke, beispielsweise von Rohren, ist es zweckmäßig, die bereits vorerwähnt Trägerplatte mit dem darin befindlichen Rotationsteil zur Aufnahme des Werkstückes zu verwenden. Diese Trägerplatte ist dann zweckmäßigerweise an einem Bodenständer angebracht. Das Rotationsteil west in diesem Fall eine Durchtrittsöffnung für das stangenförmige Werkstück auf.
Für die Rohr-Zu-Rohr-Schweißung kann auch mit Abstand zu dem Rotationsteils eine Zusatzhalterung mit einem zum ersten Rotationsteil fluchenden Zusatzrotationsteil angeordnet sein.
Mit dem ersten Rotationsteil wird dann das eine Rohrende und mit dem Zusatzrotationsteil das andere Rohrende gehalten. Zwischen dem ersten Rotationsteil und dem Zusatzrotationsteil sind Abstandshalter vorgesehen, die in ihrer Länge je nach Bedarf unterschiedlich ausgebildet sein können.
Ein wesentlichen Vorteil besteht noch darin, daß das Zusatzrotationsteil seitlich aufklappbar ausgebildet ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn an ein Rohrende ein im Querschnitt größerer Flansch oder dergleichen angeschweißt wird. Nach dem Aufklappen des Zusatzrotationsteil kann dann das Werkstück entnommen werden.
Der Antrieb für das Rotationsteil kann direkt bei diesem angeordnet sein, oder es besteht auch die Möglichkeit, daß sich der Antrieb in einer separaten, abgesetzten Antriebs- und Steuereinheit befindet und über eine biegsame Welle mit dem Rotationsteil verbunden ist.
Erwähnt sein noch, daß die Werkstückhalterung auch eine
f Linearantriebseinheit aufweisen kann, die gegebenenfalls in Verbindung mit einem Rotationsteil arbeitet. Dadurch würde dann auch die Möglichkeit bestehen, Oval- oder Wendelschweißnähte anzufertigen.
/Schutzansprüche
20

Claims (16)

SCHUTZANSPRÜCHE
1. Hilfsgerät zum Bearbeiten, insbesondere zum Verbinden von Teilen, mit einer Werkstückhalterung, insbesondere einer Dreh- oder. Positioniervorrichtung sowie einer dieser zugeordneten Halterung für ein Arbeitsgerät, insbesondere ein Schweißgerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (6) für das Arbeitsgerät als verstellbarer Haltearm (7) ausgebildet ist, der an seinem einen Ende einen Anschluß (10) zum Verbinden mit der Werkstückhalterung (2) aufweist.
2. Hilfsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückhalterung eine Trägerplatte mit einem darin befindlichen Rotationsteil zur Aufnahme des Werkstückes (4) aufweist, die verstellbar mit einem Bodenständer oder einem Tischständer verbindbar ist und daß die Arbeitsgeräte-Halterung (6) vorzugsweise an der Trägerplatte oder dergleichen, gegebenenfalls am Bodenoder Tischständer anbringbar ist.
3. Hilfsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Arbeitsgeräte-Halterung (6) bildende Haltearm
^25 (7) eine zwingenartige Klemmhalterung (10) als Anschluß aufweist.
4. Hilfsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltearm (7) bei seiner Klemmhalterung (10) ein Schwenkgelenk (12), im Verlauf seiner Längserstreckung wenigstens ein weiteres Schwenkgelenk und an seinem freien Ende einen Spannhalter (21) für das Arbeitsgerät (8) aufweist.
• · &bgr; »
5. Hilfsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Längserstreckung des Haltearmes (7) vorzugsweise zwei Kugelgelenke (13, 14) angeordnet sind, die insbesondere gemeinsam lösbar und feststellbar sind.
6. Hilfsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Spannhalter oder dergleichen Halterung und an dem Klemmhalter (10) des Haltearmes (7) gemeinsam zwischen gegenüberliegenden Flanschplatten (17) gelagerte Kugelköpfe (15, 16) angeordnet sind, die vorzugsweise mittels einer zentralen, die Flanschplatten (17) ' durchgreifenden Spannschraube (18) klemmbar sind.
7. Hilfsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schwenkgelenk (12) der Klemmhaiterung (10) Schwenkanschläge (22, 23) vorgesehen sind, deren Lagen - insbesondere einerseits auf eine Schweißarbeitsstellung und andererseits auf eine zurückgeschwenkte Umspannstellung abgestimmt sind und daß die Schwenkwinkel, ausgehend von einer Strecklage, vorzugsweise unterschiedlich sind und etwa im Bereich von vorzugsweise 3 0 und 45 Grad liegen.
8. Hilfsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltearm (7) in seinen beiden Anschlagstellung federkraftbeaufschlagt und gehalten ist.
9. Hilfsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der am freien Ende des Haltearmes (7) befindliche Halter für das Arbeitsgerät einen Kreuzgelenksupport (20) aufweist, der einen verstellbaren Spannhalter (21) für das Arbeitsgerät trägt.
&igr;&Ggr; " *
10. Hilfsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Klemmhalter benachbarten Armteil (11) des Haltearmes (7) ein Handgriff (25) vorgesehen ist, der vorzugsweise an unterschiedlichen Seiten des Armteiles anbringbar ist.
11. Hilfsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückhalterung einen Drehtisch (2) aufweist.
12. Hilfsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückhalterung ein
' Rotationsteil mit einer Durchtrittsöffnung für
stangenförmige Werkstücke aufweist.
15
13. Hilfsgeräte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mit Abstand zu dem Rotationsteil eine Zusatzhalterung mit einem zum ersten Rotationsteil fluchenden Zusatzrotationsteil angeordnet ist.
14. Hilfsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzrotationsteil seitlich aufklappbar ausgebildet ist.
15. Hilfsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotationsantrieb direkt bei dem Rotationsteil angeordnet ist, oder sich in einer separaten, abgesetzten Antriebs- und Steuereinheit befindet und über eine biegsame Welle oder dergleichen mit 0 dem Rotationsteil verbunden ist.
16. Hilfsgerät nach- einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückhalterung wenigstens eine Linearantriebseinrichtung aufweist.
5 Patentanwalt
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103498847A (zh) * 2013-10-10 2014-01-08 苏州工业职业技术学院 用于铆压装配机的定位销
WO2020212552A1 (de) * 2019-04-19 2020-10-22 Ferrobotics Compliant Robot Technology Gmbh Vorrichtung zum robotergestützten bearbeiten von oberflächen

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