DD273399A1 - Vorrichtung zum fuehren eines schweisskopfes - Google Patents

Abstract

Mittels der Vorrichtung kommen beim automatischen Schweissen von Kehlnaehten vorzugsweise Lichtbogenschweissroboter zum Schweissen von Naehten in unterschiedlichen Ebenen zum Einsatz. Um den Schweisskopf in moeglichst gleichen Abstand zur Schweissfuge fuehren zu koennen, da die zu schweissende Naht in unterschiedliche Richtungen verlaeuft, ist erfindungsgemaess fuer jede erforderliche raeumliche Bewegungsrichtung 6 oder 7 ein Sensorpaar 1; 2 und 3; 4 angeordnet. Von jedem Sensorpaar 1 oder 2 und 3 oder 4 ist ein Tastfuehler mit jeweils einem Tastfuehler elektrisch leitend verbunden. Figur

Description

Richtung 6. Zum Abtasten der Naht in Richtung 7 worden die Tastfühler 3 und 4 benötigt, Es ist nur Immer ein Tastfühlerpaar 1; 2 oder 3; 4 im Einsatz. Somit können die Tastfühler 1 und 3 und die Tastfühler 2 und 4 auf jeweils einen Kanal 10; 11 der Sensorverarboitungselnheit 12 gelegt werden, Die Signale aus der Sensorverarbeitungseinheit 12 bewirken über die Robotersteuerung 13 eine entsprechende Bahnkorrektur

Durch die hohe Flexibilität der Tastfühler (1,2,3,4) wird ein Ausschweißen der Ecken nicht behindert.

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Führen eines Schweißkopfes mittels taktiler Sensoren und zugehörigen flexiblen Elementen, um den Schweißkopf im möglichst gleichen Abstand in unterschiedlichen Richtungen verlaufenden Schweißfuge führen zu können, gekennzeichnet dadurch, daß für jede räumliche Bewegungsrichtung (6) oder (7) im Raum jeweils ein Sensorpaar (1; 2) und (3; 4) so angeordnet ist, daß von jedem Sensorpaar (1; 2) oder (3; h) ein Sensor mit jeweils einem Sensor des anderen Sensorpaares elektrisch leitend verbunden ist.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen eines Schweißkopfes, indem beim automatischen Schweißen von Kehlnähten vorzugsweise Lichtbogenschweißroboter zum Schweißen von Nähten in unterschiedlichen Ebenen zum Einsat/, kommen.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Es ist bekannt, zur Kompensation von Fertigungstoleranzen an Schweißautomaten, spez'dll an Schweißrobotern, Nahtverfolgungssensoren einzusetzen. Speziell Nähte mit kleinen Kehlnahtdicken un*⁴ geringen Materialdicken der Fügeteile erfordern auf Grund der Wiederholgenauigkeit des Roboters und der Peripherie, der Fertigungstoleranzen der Bauteile und von Verwerfungen d6r Teile boim Schweißen infolge Abbau von Spannungen häufig den Einsatz von Nahtverfolgungssensoren. Die gebräuchlichsten Sensoren sind taktile, induktive, kapazitive und Lichtbogensensoren. Die einfachsten Systeme gehen von einer direkten mechanischen Abtastung der Fuge, Ecke oder Kante aus (z. B. DE-AS 1615451). Durch mechanische Kräfte, erzeugt durch Druckfedern oder durch Schwerkraft, wird das Abtastsystem, welches starr mit dem Schweißbrenner gekoppelt ist, gegen das Werkstück gedrückt und somit eine eindeutige Zuordnung Brenner-Schweißstelle geschaffen. Die großen Kräfte führen zu starkem Verschleiß. Die Rückführung zur Steuerung fehlt. Andere taktile Systeme arbeiten mit einem elektrischen Potentialunterschied zwischen dem Werkstück und einem speziellen Tastfühler, dabei kommen sowohl starre Drähte als auch flexible Elemente als Tastfühler zum Einsatz. Systeme, die die mechanische Auslenkung des Tastfühlers auswerten (DD-PS 236471), haben ein großes Volumen und sind gegenüber unerwünschten Betriebszuständen, wie Überschwingen des Roboters oder Kollision, ..ehr empfindlich. Kapazitive und induktive Sensoren haben infolge der notwendigen Kühlung eine große Abmessung, wodurch die Zugänglichkeit für den Schweißbrenner behindert wird. Systeme, bei denon zum Schweißen unterschiedlicher Nähte mehrere Sensormeßköpfe angeordnet sind, sind auf Grund der großen Abmessungen kaum noch praktisch einsetzbar. Außerdem ist bei solchen Systemen ein Ausschweißen der Ecken nicht mehr möglich. Für jeden Sensor ist ein Verarbeitungskanal und die entsprechende Auswerteelektronik erforderlich.

   Die in DE-OS 3042744 beschriebenen Fühler mit mehreren Fühlerstäben können lediglich zur Aktivierung einer Not-Schalteinrichtung genutzt werden. Eine Differenzierung der Berührungssignale wie sie zur Führung eines Schweißbrenners entlang einer Nahtfuge erforderlich ist, ist damit nicht möglich.
   Wf iterhin ist es nicht möglich, mit extremen Sensoren Schweißnähte in unterschiedlichen räumlichen Richtungen zu verfolgen.

   Ziel der Erfindung

   Ziel der Erfindung ist es, in Sensorsystem mit geringem Volumen, geringem gerätetechnischen Aufwand und hoher Funktionssicherheit zu schaffen, mit dem Nähte in unterschiedlichen Bauteilebenen verfolgt werden können.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer Vorrichtung einen Schweißkopf in möglichst gleichem Abstand von einer Srhweißfuge zu führen, wobei die Schweißnähte in unterschiedlichen räumlichen Richtungen verlaufen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zum Führen eines Schweißkopfes für jede erforderliche räumliche Bewegungsrichtung ein Tastfühlerpaar besitzt. Von jedem Tastfühlerpaar ist ein Tastfühler mit jeweils einem Tastfühler dor anderen Paare und einem Sensorsignalverarbeitungskanal elektrisch leitend verbunden. Die Tastfühler selbst sind elastisch, so daß sie nach Deformation und Entlastung in die Ausgangslage zurückgehen.

   Ausfuhrungsbeispiel

   Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Figurzeigt einen Schweißkopf 8 zum robotergeführten MAG-Schweißen. Zu dem dargestellten Fügeteil 9 sollen automatisch Kehlnähte in den dargestellten Riqhtungen 6,7 ausgeführt werden. Auf Grund der vorhandenen Bauteiltoleranzen ist es nicht möglich, die Nähte ohne den Einsatz von Nahtverfolgungssensoren zu schweißen. Am Schweißkopf sind vier Sensoren als taktile Tastfühler (1,2,3,4) isoliert angeordnet. Das Tastfühlerpaar mit den Fühlern 1 und 2 dient zum Abtasten der Naht in