CN1703297A - 机器人系统的断路盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机器人系统的断路盒(27)，包括：一个连接器件(34)，其以装有弹簧的方式安装在一个壳体(33)中，并且与软管组(23)和一个由焊枪本体(28)及可选的焊柄(29)构成的焊枪(10)连接。本发明的目的是提供一种自主断路盒(27)，其可在所述机器人系统中用于任何特殊的部位或位置，并且具有高速和易于响应的特点。根据本发明，壳体(33)由两个部件(31，32)构成，连接器件(34)可以以下述方式实现，即其可在某些点处放置在壳体(33)上。优选地，壳体(33)安置在焊枪本体(28)和多个管(23)之间。

Description

机器人系统的断路盒

技术领域

本发明涉及一种用于机器人系统的断路盒，其包括一个连接器件，所述连接器件弹性安装在一个壳体中，并且被设计成与一个软管组和一个由焊枪本体和可选的焊柄构成的焊枪连接。

背景技术

从现有技术中可获知碰撞保护探测装置或断路盒，然而这些装置均直接安装在机器人即机器人臂中。各个构件连接在这些整体形成在机器人中的断路盒上。这就会使这种整体形成的断路盒具有不得不存在连接构件的总重量的缺点，因此需要设计得非常刚硬，从而不利地影响断开性能。

从US4540869A中得知一种包括一个碰撞保护装置的用于焊接机器人的焊枪，其包含一个可弹回安装的连接器件，所述连接器件被设计成与一个软管组和一个焊枪连接。这就会导致具有以下缺点：还用于使焊枪径向移动的结构变得相对较为复杂。

JP7-178546A也公开了一种包括一个碰撞保护装置的焊枪，但没有示出与软管组的连接。如果软管组固定在连接器件上，则断路盒将不得不承受连接在连接器件上的各个构件的非常大的重量，从而会不利地影响断开性能。

GB1224180A示出了一种用于控制工具例如焊枪的移动的装置，其中，可安装一个检测器探测所述工具的移动路径。在连接着所述检测器的机器人臂上布置有用于探测检测器与所述工具的碰撞因而可使机器人控制电机启动的元件。而且，由于碰撞探测装置安装在机器人臂中，同样会使断开性能受到不利影响。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种独立的断路盒，其可灵活地用于机器人系统的任何期望的部位或位置。而且，所述断路盒被以尽可能简单的方式构造，并且具有尽可能快速和以简单方式响应的特点。

根据本发明的目的可通过以下结构实现：所述壳体由两个部件构成，并且所述连接器件被设计成点式支靠在所述壳体上。这就会使所述断路盒具有可直接布置在所述焊枪中即所述焊枪的单个构件之间的优点。因此，所述断路盒可尽可能地接近于危险区域定位，从而可非常容易地探测出已发生的微小碰撞。另一个优点是，所述软管组和所述焊柄可分别与所述断路盒连接，从而，所述断路盒将会承受这些构件的重量，仅需要使所述断路盒的可弹回安装的连接器件的尺寸适合所述焊枪本体的重量。所述连接器件点式支靠在所述壳体上可确保所述断路盒具有快速响应的性能，这是由于在发生碰撞时，这种碰撞将会立即被点式接触部的开口探测到，并且机器人系统的各种控制可通过合适布置所述接触元件或开关元件实现。

另外的有利结构描述于权利要求2至13中。从描述中可获得上述结构带来的优点。

附图说明

下面，将借助于附图更为详细地描述本发明，附图示出了所述断路盒的一个示例性实施例。

附图包括：

图1是一个焊接设备或焊接装置的示意图；

图2是于所述焊枪本体和所述软管组之间安装在所述焊枪上的断路盒的结构的示意图；

图3是于所述焊枪本体和所述焊柄之间安装在所述焊枪上的断路盒的结构的另一视图；

图4是没有任何构件连接的所述断路盒的主视图；

图5是沿着图4中的线V-V所作的所述断路盒的剖视图；

图6是沿着图4中的线VI-VI所作的所述断路盒的剖视图；以及

图7是沿着图4中的线VII-VII所作的所述断路盒的剖视图。

具体实施方式

图1示出了一种焊接装置1或焊接设备，其可用于各种焊接工艺或方法，例如，MIG/MAG焊接或WIG/TIG焊接或电极焊接方法、双丝/串列多弧焊接工艺、等离子/钎焊方法等。当然，可以将电源或焊接电流源应用于根据本发明的技术方案。

焊接装置1包括一个电源2，其包含功率元件3、控制装置4以及分别与功率元件3和控制装置4连接的开关件5。开关件5和控制装置4分别与一个控制阀6连接，所述控制阀6布置在用于气体8的位于储气罐9与焊枪10或燃烧器之间的供给线7上，所述气体特别是诸如CO₂、氦、氩等等保护气体。

此外，MIG/MAG焊接通用的喂丝系统11可借助于控制装置4启动，从而，可通过供给线12将焊料或焊丝13从供给鼓14供给至焊枪10的区域中。当然，也可如现有技术中那样将喂丝系统11整体形成在焊接装置1特别是主壳体中，而不是如图1中所示将其设计为附属单元。

对于喂丝系统11来说，还可以将焊丝13或焊料供给到焊枪10外部的加工位置，为此，如WIG/TIG焊接中通用的那样，非消耗电极优选布置在焊枪10中。

在焊丝13和工件16之间建立电弧15特别是工作电弧所需的电能通过焊接线路17从电源2的功率元件3供给至焊枪10，其中，由几部分构成的要被焊接的工件16借助于另一焊接线路18与焊接装置1特别是电源2连接，从而，可跨越电弧15或所形成的等离子流而建立起用于加工的电源电路。

为了冷却焊枪10，焊枪10可借助于内置有流量控制器20的冷却回路19与液体罐特别是水罐21连接，在这种情况下，冷却回路19特别是用于液体罐21中所含的液体的液泵可在焊枪10开始操作时启动，从而，可冷却焊枪10。

焊接装置1还包括一个输入和/或输出装置22，焊接装置1的不同的操作参数、操作模式或焊接程序可借助于所述输入和/输出装置22调节和/或调用。然后，通过输入和/输出装置22调节的焊接参数、操作模式或焊接程序传送给控制装置4，控制装置4随后再使焊接设备或焊接装置1的各个构件启动。

而且，所示的示例性实施例中的焊枪10借助于一个软管组23与焊接装置1或焊接设备连接。从焊接装置1通至焊枪10的各线路布置在软管组23中。软管组23借助于一个连接装置24或中心连接件与焊枪10连接，而软管组23内的各线路借助于连接插座或连接插头与焊接设备1的各触点连接。为了确保可适当地消除软管组23的应变，软管组23借助于一个应变消除装置25与焊接装置1的壳体26特别是主壳体连接。连接装置24也可自然地用于焊接装置1上的连接。

从根本上讲，应当指出，对于各种焊接方法或焊接装置1例如WIG装置或MIG/MAG装置或等离子装置来说，并不需要使用或采用所有上述构件。

在图2和3中，示出了用于机器人系统特别是焊接装置的断路盒27的应用实例。在这种情况下，断路盒27直接布置在焊枪10上，即在图2中布置在焊枪本体28和软管组23之间，在图3中布置在焊枪本体28与焊柄29之间，所述焊柄例如包含一个与软管组23连接的整丝供给部。具有整体断路盒27的焊枪10通过一个固定装置30固定在一个机器人系统(未示出)上。

通过使用直接设在焊枪10上的断路盒27，可使断路盒27具有只需承受较小重量的优点，从而，可在发生碰撞时具有提高的断开性能。而且，由于断路盒27可在最大范围的位置用于所述机器人系统中，因此独立的断路盒27可确保对其结构作出最佳修改。还可以以下述方式使用断路盒27，即没有连接焊接元件，而是例如在机器人臂与焊枪10的固定装置30之间使用断路盒27。

图4至7详细示意性地示出了断路盒27，其中，一个连接器件34弹性安装在由两个部件31、32构成的壳体33中。连接器件34被设计成可以使用焊接技术领域、市场有售的可以用在连接器件34上以实现软管组23与焊枪10连接的中心连接件或连接装置，以将焊枪10特别是其构件与软管组23连接。断路盒27具有执行碰撞探测的功能，在这种情况下，断路盒27可被设计为一个紧凑结构单元，因此，可被设计为一个可根据其应用领域适当定位的独立构件。

断路盒27被以下述方式构造，即连接器件34弹性安装在由两个部件31、32构成的壳体33中，其中，连接器件34通过一个开口35从壳体33中凸出，而连接器件34的另一端可终止于壳体33的内部中。焊枪本体28可固定在连接器件34的凸出端上。有一个内腔36形成在壳体33的内部中。连接器件34优选与壳体33绝缘，从而可使电能特别是焊接电流通过连接器件34传递。为此，在所示的示例性实施例中布置一个绝缘环37。通道38可布置在连接器件34内，在这种情况下，供给的介质例如冷却液体、保护气体等可从连接器件34的一侧传送至其另一侧，从而，可保护焊枪10的功能。而且，连接器件34包括一个点式支靠(punktuellenAnlage)在壳体33上的支承面39，在所示的示例性实施例中的所述支承面由具有L形横截面且固定在绝缘环37上的外环40形成。具有L形横截面的所述外环40可被设计沿着圆周方向延伸或仅包括一些环段。因此，一方面可确保连接器件34将得到固定而不会从壳体33中滑出，另一方面又可确保在壳体33中提供一个点式支靠部。事实上，重要的是使连接器件34与壳体33仅点式接触，以便在碰撞发生时可使连接器件34从壳体33上点接触的形式升起。外环40当然也可由连接器件34形成。

为了确保点式支靠或接触壳体33，凸出部41布置在外环40上以确保被点式支承在壳体33上。也可以不采用凸出部41而是使用其他隔离元件例如球体来在支承面39与壳体33之间提供点式接触。以优选方式布置三个或五个凸出部41。连接器件34的固定可借助于分别穿过外环40和支承面39的螺钉连接件42实现，且分别有一个弹簧元件44布置在螺钉头部43与外环40和支承面39之间。因此，整个连接器件34弹性安装，从而，可在连接部件特别是具有固体的焊枪本体28碰撞时可使连接器件34发生适当地移位。为了能够探测出上述移位，接触元件或开关元件(未示出)分别以下述方式与凸出部41和支承面39连接，即所述接触元件可通过单个凸出部41从壳体33上的升起启动或停止，从而，有信号从所述接触元件或开关元件传送至界面式控制装置4或所述机器人系统。

而且，另一个开口45设在壳体中的连接器件34所处位置的相反侧，从而通过软管组23供给的线可被引导至壳体33中而达到连接器件34。以优选方式布置又一个凸出部或螺纹46，以将软管组23的外软管与壳体33连接起来。这可以确保软管组23的重量不会直接作用在连接器件34上，而是会传递作用在断路盒27的壳体33上。因此，用于安装连接器件34的弹簧元件44可被设计得较弱些，从而，可相当大地提高断路盒27的响应性能。

原则上，还应指出，断路盒27用于探测固定在断路盒27上的焊枪本体28与物体的碰撞。这可通过连接器件34在壳体33内部的移位或移动来实现，从而，可使凸出部41升起然后传送一个信号。这样，就需要将连接器件34以下述方式安装在壳体33中，即在发生碰撞时可确保点式支承部在断路盒27的壳体33内发生有限的移位特别是升起。事实上，可通过简单地布置接触元件或开关元件实现对连接器件34的移动的合适探测，从而可大大简化结构。

Claims (13)

1.一种用于机器人系统的断路盒，包括：一个连接器件(34)，其弹性安装在一个壳体(33)中，并且被设计成与一个软管组(23)和一个由焊枪本体(28)及可选的焊柄(29)构成的焊枪(10)连接；其特征在于，壳体(33)由两个部件(31，32)构成，并且连接器件(34)被设计为点式支靠在壳体(33)上。

2.如权利要求1所述的断路盒，其特征在于，壳体(33)布置在焊枪本体(28)和软管组(23)之间。

3.如权利要求1所述的断路盒，其特征在于，壳体(33)布置在焊枪本体(28)和焊柄(29)之间，软管组(23)与焊柄(29)连接。

4.如权利要求1至3中任一所述的断路盒，其特征在于，连接器件(34)与壳体(33)绝缘。

5.如权利要求1至4中任一所述的断路盒，其特征在于，连接器件(34)通过一个开口(35)从壳体(33)中凸出，而连接器件(34)的另一端终止于壳体(33)的内部中。

6.如权利要求1至5中任一所述的断路盒，其特征在于，连接器件(34)包括一个用于接触壳体(33)的支承面(39)。

7.如权利要求6所述的断路盒，其特征在于，支承面(39)直接形成在连接器件(34)上。

8.如权利要求6所述的断路盒，其特征在于，所述支承面(39)由具有L形横截面的外环(40)形成。

9.如权利要求6至8中任一所述的断路盒，其特征在于，几个凸出部(41)分别布置在外环(40)和支承面(39)上，用于点式支靠在壳体(33)上。

10.如权利要求6至9中任一所述的断路盒，其特征在于，连接器件(34)的固定借助于分别穿过外环(40)和支承面(39)的螺钉连接件(42)实现，并且分别有一个弹簧元件(44)布置在螺钉头部(43)与外环(40)和支承面(39)之间。

11.如权利要求9或10所述的断路盒，其特征在于，接触元件或开关元件分别以下述方式与凸出部(41)和支承面(39)连接，即各个所述接触元件均通过单个凸出部(41)从壳体(33)上的升起而启动或停止，并且有信号从所述接触元件或开关元件传送至一个界面式控制装置或机器人系统。

12.如权利要求5至11中任一所述的断路盒，其特征在于，另一个开口(45)设在壳体(33)中的开口(35)的相反侧。

13.如权利要求1至12中任一所述的断路盒，其特征在于，一个凸出部或螺纹(46)布置在壳体(33)的一侧，用于与软管组(23)的外软管连接。

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