Claims (2)
Erfindungsanspruch:Invention claim:
1. Meßfühler für taktilen Sensor, weicherauf direkten elektrischen Kontakt als auch auf mechanische Auslenkung reagiert, gekennzeichnet dadurch, daß ein Taststift (1) ohne funktionsmäßigen Kontakt mit einem Werkstück (3) mittels einer Membran (2) radial.und axial fixiert ist.1. Probe for tactile sensor, softer responsive to direct electrical contact as well as mechanical deflection, characterized in that a stylus (1) without functional contact with a workpiece (3) by means of a membrane (2) is radially.und axially fixed.
2. Meßfühler für taktilen Sensor nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Verstärkung der Wirkung der Membran (2) zusätzlich eine Druckfeder 4 axial hinter der Membran (2) angeordnet ist.2. Sensor for tactile sensor according to item 1, characterized in that for enhancing the effect of the membrane (2) in addition a compression spring 4 is arranged axially behind the membrane (2).
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft einen Meßfühler für taktilen Sensor, insbesondere für automatische Schweißanlagen zum MIG-, MAG- und UP-Schweißen und vorzugsweise für den Einsatz an Lichtbogenschweißrobotern.The invention relates to a sensor for tactile sensor, in particular for automatic welding systems for MIG, MAG and UP welding and preferably for use in arc welding robots.
Charakteristik der bekannten technischen LösungCharacteristic of the known technical solution
Es ist bekannt, zur Kompensation von Fertigungstoleranzen zur Nahtverfolgung an Schweißautomaten, speziell an Schweißrobotern, Nahtverfolgungssensoren einzusetzen. Speziell Nähte mit kleinen Kehlnahtdicken und geringen Materialdicken der Fügeteile sind auf Grund der Wiederholgenauigkeit des Roboters, Fertigungstoleranzen der Bauteile und Verwerfungen der Teile beim Schweißen ohne Nahtverfolgungssensoren kaum in der geforderten Qualität anzuführen. Die gebräuchlichsten Sensoren sind taktile, induktive, kapazitive und Lichtbogensensoren. Lichtbogensensoren erfordern einen hohen steuerungstechnischen Aufwand und die genaue Einhaltung einer Vielzahl von Randbedingungen. Kapazitive und induktive Sensoren haben infolge der notwendigen Kühlung zur Verminderung der Temperaturdrift eine große Abmessung, wodurch die Zugänglichkeit für den Schweißbrenner behindert wird. Ein weiterer Nachteil solcher Systeme besteht beim Schweißen kurvenreicher Nähte, da diese Systeme eine große sensierte Fläche abdecken und dabei konkave und konvexe Bahnen nicht unterschieden werden können. Taktile Sensoren, die mit elektrischem Potentialunterschied zwischen Meßfühler und Werkstück arbeiten, haben eine punktförmige Abtastung und bei stark gekrümmten Bahnen wird ein konstanter Abstand des Brenners gewährleistet. Bedingungen für die Funktionsfähigkeit solcher Systeme sind metallisch blanke Oberflächen, die in der Regel nur durch mechanische Verfahren wie Strahlen oder Trommeln zu erreichen sind. Rost- und Zunderschichten beeinträchtigen die Funktionsfähigkeit beträchtlich bzw. machen den Sensor unwirksam. Dadurch kann sich zur Gewährleistung des Sensoreinsatzes ein Mehraufwand ergeben, der das Produkt verteuert.It is known to use seam tracking sensors to compensate for manufacturing tolerances for seam tracking on welding machines, especially on welding robots. Especially seams with small fillet thicknesses and small material thicknesses of the joining parts are hardly due to the repeatability of the robot, manufacturing tolerances of the components and distortions of the parts during welding without seam tracking sensors in the required quality. The most commonly used sensors are tactile, inductive, capacitive and arc sensors. Arc sensors require a high control engineering effort and the exact compliance with a variety of boundary conditions. Capacitive and inductive sensors have a large size due to the need for cooling to reduce temperature drift, thereby hindering accessibility to the torch. Another disadvantage of such systems is the welding of curved seams, since these systems cover a large sensed area and concave and convex paths can not be distinguished. Tactile sensors, which work with electrical potential difference between sensor and workpiece, have a punctiform sampling and with highly curved paths, a constant distance of the burner is ensured. Conditions for the functioning of such systems are metallically bright surfaces, which can usually only be achieved by mechanical methods such as blasting or tumbling. Rust and scale layers considerably impair the functionality or render the sensor ineffective. This can result in additional effort to ensure the sensor use, which makes the product more expensive.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, Funktionsstörungen an taktilen Sensoren durch Rost-, Zunder- und Farbschichten zu vermeiden.The aim of the invention is to avoid malfunction of tactile sensors by rust, scale and paint layers.
Wesen der ErfindungEssence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen auf direkten elektrischen Kontakt als auch auf mechanische Auslenkung reagierenden Meßfühler fürtaktile Sensoren zu entwickeln.The invention has for its object to develop a responsive to direct electrical contact and mechanical deflection sensor for tactile sensors.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Taststift ohne funktionsmäßigen Kontakt mit einem Werkstück mittels einer Membran radial und axial fixiert ist. Zur Verstärkung der Membran ist zusätzlich eine Druckfeder axial hinter der Membran angeordnet.According to the invention the object is achieved in that a stylus is fixed radially and axially without functional contact with a workpiece by means of a membrane. To reinforce the membrane, a compression spring is additionally arranged axially behind the membrane.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel mit dazugehörigen Figuren erläutert werden.The invention will be explained below with reference to an embodiment with associated figures.
Fig. 1: Prinzipdarstellung eines Meßfühlers mit zusätzlichen Druckfedern hinter der Membran Fig. 2: Prinzipdarstellung parallel angeordneter Meßfühler an einem SchweißbrennerFig. 1: Schematic representation of a sensor with additional compression springs behind the diaphragm Fig. 2: Schematic representation of parallel arranged sensor on a welding torch
Der in der Figur 1 dargestellte Meßfühler für einen taktilen Sensor ist zur horizontalen Führung eines Schweißkopfes beim Kehlnahtschweißen eingesetzt. Ein Taststift 1 besteht aus einer Wolfram-Torium-Legierung, um das Anhaften von Schweißspritzern zu vermeiden. Eine Aufnahme 4 und eine Mutter 5 der axialen Lagesicherung des Taststiftes 1 durch Abstützung der Membran 2 im Gehäuse 6. Ein Kontaktelement 8 ist mittels einer Isolationsschicht 7 vom Gehäuse 6 getrennt. Zusätzlich kann hinter der Membran 2 eine Druckfeder 4 in der Art axial angeordnet sein, daß die Wirkung der Membran verstärkt bzw. eine Membran 2 mit geringer Flexibilität eingesetzt werden kann.The sensor shown in Figure 1 for a tactile sensor is used for horizontal guidance of a welding head during fillet welding. A stylus 1 is made of a tungsten-torium alloy to prevent the adhesion of spatters. A receptacle 4 and a nut 5 of the axial position assurance of the stylus 1 by supporting the membrane 2 in the housing 6. A contact element 8 is separated by means of an insulating layer 7 from the housing 6. In addition, behind the membrane 2, a compression spring 4 may be arranged axially in such a way that the effect of the membrane can be enhanced or a membrane 2 with low flexibility can be used.