DE10027584C2 - Vorrichtung zum Transport von Endlosdraht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von End­ losdraht gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 39 36 532 A1 ist eine Vorrichtung zum Transport von Endlosdraht für ein Schutzgas-Schweißgerät bekannt. Dabei wird der Endlosdraht von einem Drahtvorrat über einen Schlauch hin zum Schweißbrenner gefördert. Die notwendige Vorschubgeschwin­ digkeit erhält der Draht von einem ersten Drahtvorschubgerät, das den Draht von dem Drahtvorrat abzieht und in den Schlauch hineinfördert. Gleichzeitig zieht ein zweites Drahtvorschubge­ rät den Draht aus dem Schlauchpaket ab und legt die erforderli­ che Drahtmenge dem Schweißbrenner vor. Aufgrund von Abnutzungen der Drahtvorschubgeräte kann es zu unerwünschten Stauch- oder Zugeinwirkungen auf den Endlosdraht im Schlauch kommen. Um die­ se Belastungen auf den Endlosdraht zu verhindern, wird eine zwischen erstem und zweiten Drahtvorschubgerät angeordnete Kupplung vorgeschlagen, die Unregelmäßigen der Vorschubge­ schwindigkeiten ausgleicht.

Die Kupplung arbeitet mechanisch mit einem zeitlichen Nachlauf der Regelgröße auf die Feststellung der Ist-Wert-Abweichung, so daß Schädigungen des Drahtes unter Umständen bereits erfolgt sind, bevor der Drahtvorschub angepaßt werden konnte.

Neben der Verwendung eines Schlauchs als Transportvorrichtung für einen Endlosdraht werden gemäß der DE 44 20 706 A1 Vor­ schubrollen eingesetzt, die einen schlupfarmen und deformati­ onsfreien Transport des Endlosdrahtes gewährleisten sollen, ob­ wohl der Drahtdurchmesser des Endlosdrahtes Schwankungen unter­ worfen ist. Dazu sind Antriebs- und Gegendruckrollen der Vorschubrollen geometrisch so aufeinander abgestimmt, dass sie un­ abhängig des Querschnitts des Endlosdrahtes mit ihren Profilen immer ineinander greifen.

Die DE 297 20 048 U1 zeigt eine Transportvorrichtung unter an­ derem für Endlosdraht, die einen Schweißbrenner mit dem benö­ tigten Material für eine abschmelzende Drahtelektrode versorgt. Dazu ist entlang eines Spannseils ein Schlauchpaket, das Ver­ sorgungsleitungen führt, zusammen mit dem Endlosdraht aufge­ hängt. Die Aufhängung des Endlosdrahtes an dem Spannseil ermög­ licht einen nahezu zugfreien Transport des Drahtes, auch wenn der Roboterarm sich bewegt. Mit dieser Lösung lassen sich je­ doch nur kurze und lineare Transportstrecken überbrücken.

Es liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für den Transport von Endlosdraht zu entwickeln, bei der mit einfachen Mitteln Endlosdraht für eine örtlich vom Drahtvorrat entfernte Drahtverbrauchsstelle bereitgestellt wird, wobei Schwankungen des Drahtvorschubs über längere Transportstrecken kompensierbar sind, so dass die Belastungen auf den Endlosdraht minimiert werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Um den Endlosdraht von einem Drahtvorrat, wie beispielsweise einer Drahtspule, zu einer örtlich davon getrennt angeordneten Drahtverbrauchsstelle, wie beispielsweise einem Schweißbrenner oder auch einem Drahtvorschubgerät, auf einer definierten Bahn zu transportieren, ist vorgesehen, den Endlosdraht durch Füh­ rungselemente zu leiten, die beabstandet voneinander entlang der Förderstrecke angeordnet sind. Die Abstände der Führungs­ elemente untereinander werden in Abhängigkeit der Eigenschaften des zu fördernden Endlosdrahtes festgelegt. Je stärker der Draht ausgebildet ist, desto Kürzer müssen die Abstände zwi­ schen den Führungselementen ausgelegt sein, so daß Schädigungen des Drahtes durch sein Eigengewicht vermieden werden. Besonders vorteilhaft ist, daß der Draht nur an diesen Füh­ rungselementen aufliegt und auch nur dort Reibungsverluste auf­ treten können. Zwischen zwei Führungselementen wird der Endlos­ draht berührungslos gefördert. Wird beispielsweise mehr Ma­ terial, als benötigt wird, in die Förderstrecke eingeführt, kann der Draht durch Bildung von Drahtschlaufen zwischen je­ weils zwei Führungselementen als Materialspeicher wirken. Bei erhöhtem Drahtbedarf an der Drahtverbrauchsstelle steht der Draht ohne zusätzliche Regelmechanismen sofort wieder zur Ver­ fügung.

Die Ausbildung der Förderstrecke als elastischer Stab ermög­ licht eine ausreichende Flexibilität der Förderstrecke für die Versorgung der im Raum bewegbaren Drahtverbrauchsstelle mit Draht.

Die drehbewegliche Befestigung des elastischen Stabes an dem Drahtvorrat und/oder an der Drahtverbrauchsstelle erhöht die notwendige Flexibilität vorteilhaft.

Die leicht lösbare Befestigung der Führungselemente an dem ela­ stischen Stab läßt einen einfachen Wechsel der Führungselemente bei Verschleiß oder Produktwechsel zu. Als leicht lösbare Ver­ bindung können beispielsweise Schraub- oder Klipsverbindungen eingesetzt werden.

Als Führungselemente sind in der einfachsten Form Ringösen vor­ gesehen, durch die der Draht eingefädelt wird.

Für häufige Produktwechsel ist es sinnvoll, spiralförmige Ösen als Führungselemente einzusetzen, um die Einfädelarbeit gering zu halten. Alternativ sind auch Ringösen mit Verschlußeinrich­ tung einsetzbar.

Sofern die Förderstrecke um Radien geführt werden muß, können als Führungselemente leichtgängige Rollen eingesetzt werden, die eine Keilnut aufweisen, in der der Draht verläuft.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Übersichtsdarstellung einer Schweißanlage mit schematisch dargestellten Führungselementen,

Fig. 2 ein Führungselement in Form einer Ringöse,

Fig. 3 eine Führungselement in Form einer spiralförmigen Öse sowie

Fig. 4 eine Führungsrolle.

In Fig. 1 ist beispielhaft eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Ein Schweißroboter 1 ist zentral in einer Ferti­ gungszelle 2 angeordnet. Von einem Drahtvorratsbehälter 3 wird ein Endlosdraht 4 zur Schweißstelle 5 über Förderstrecken 6 und 7 gefördert.

Der Schweißroboter 1 umfaßt eine Steuereinheit 8, die einen Ro­ boterarm 9 bewegt. Am freien Ende des Roboterarms 9 ist eine Schweißbrennereinheit 10 befestigt. Entsprechend der Program­ mierung der Steuereinheit 8 wird die Schweißbrennereinheit 10 über dem auf dem Tisch 11 positionierten Werkstück 12 bewegt.

Die für den Schweißprozeß notwendige Drahtelektrode 13 wird von dem Drahtvorratsbehälter 3 zur Verfügung gestellt. In dem Drahtvorratsbehälter 3 befindet sich ein Spulenwagen 14 mit ei­ ner darauf angeordneten Zylinderspule 15. Der Endlosdraht 4 wird durch einen Abspularm 16 von der Zylinderspule 15 abgezo­ gen und durch einen Öffnungskanal 17 aus dem Drahtvorratsbehäl­ ter 3 in Pfeilrichtung A geführt. Die erforderliche Abzugsge­ schwindigkeit wird von einem Drahtvorschubgerät 18 auf den End­ losdraht 4 aufgebracht.

Das Drahtvorschubgerät 18 ist gemäß Pfeil B drehbar angeordnet, so daß die Bewegung des Schweißbrenners 10 nicht durch die Zu­ führung des Endlosdrahts 4 behindert wird. Die sich zwischen dem Drahtvorschubgerät 18 und dem Öffnungskanal 17 befindende Förderstrecke 6 ist als elastischer Stab 19 ausgebildet, der sowohl am Drahtvorratsbehälter 3 als auch an der Drahtvorschub­ einrichtung 18 drehbeweglich über Drehgelenke 20 und 21 befes­ tigt ist. In Längsausdehnung des Stabes 19 sind Führungselemen­ te 22 in Abständen 1 voneinander angeordnet. Durch jedes der Führungselemente 22 ist der Endlosdraht 4 geführt, der über ei­ nen Einlaßkanal 23 das Drahtvorschubgerät 18 passiert. Die se­ parat angeordneten Führungselemente 22 entlang des Stabes 19 können je nach verwendeten Drahtstärken in größeren Abständen voneinander entfernt angeordnet sein. Die Führungselemente 22 dürfen jedoch nicht so weit voneinander beabstandet werden, daß der Draht durch die Wirkung seiner eigenen Schwerkraft geschä­ digt wird.

Die Förderung des Endlosdrahtes 4 nach dem Drahtvorschubgerät 18 in der Förderstrecke 7 erfolgt in herkömmlicher Art durch einen Drahtförderschlauch 24, der in etwa seiner Mitte über ei­ nen Halter 25 federnd aufgehängt ist. Der Endlosdraht 4 wird letztlich durch eine vor dem Schweißbrenner 10 angeordnete Vor­ schubvorrichtung 26 bis zur Schweißstelle 5 transportiert. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, auch die Förderstrecke 7 mit separat angeordneten Führungselementen 22 zu versehen und somit Reibungsverluste und Schädigungen des Endlosdrahtes zu verringern.

In Fig. 2 ist eine als Führungselement einsetzbare Ringöse 27 dargestellt. Für das Einlegen des Endlosdrahtes 4 in die Ringö­ se 27 ist es notwendig, den Endlosdrahtanfang durch das Ösen­ loch 28 in Abzugsrichtung A einzufädeln.

Für komfortableres Einlegen des Endlosdrahtes 4 in ein Füh­ rungselement sind spiralförmige Ösen 29 vorgesehen. Deren frei­ es Ende 30 ist zu dem Spiraleinlauf 31 so beabstandet, daß der dadurch entstandene Spalt zumindest dem Durchmesser des Endlos­ drahtes 4 entspricht. So kann jeder Bereich des Endlosdrahtes 4 quer zu seiner Abzugsrichtung A in das Ösenloch 32 der spiral­ förmigen Öse 29 eingelegt und dann in Abzugsrichtung A ausge­ richtet werden.

Sofern der Endlosdraht 4 um enge Radien geführt werden muß, sind Führungsrollen 33 vorgesehen, die eine Keilnut 34 aufwei­ sen, in die der Endlosdraht 4 eingelegt wird. Die Führungsrol­ len 33 sind drehbar um ihre Achse 35 gelagert, so daß der sich in Abzugsrichtung A' bewegende Endlosdraht 4 die Führungsrolle 33 mitnimmt und so weniger Reibverluste auftreten.

Die Wahl der Materialart für die in den Fig. 2 bis 4 aufgezeig­ ten Führungselemente sollte so erfolgen, daß die Reibverluste so gering wie möglich gehalten werden können.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Transport von Endlosdraht von einem Draht­ vorrat zu einer Drahtverbrauchsstelle über eine den Drahtvorrat mit der Drahtverbrauchsstelle verbindende Förderstrecke, wobei der Endlosdraht durch mehrere seperate, in Abständen angeordne­ te Führungselemente geführt ist und die Länge des sich in der Förderstrecke befindenden Endlosdrahtabschnitts zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert variiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderstrecke (6) als elastischer Stab (19) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung zum Transport von Endlosdraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Stab (19) an dem Drahtvorrat (3) und/oder an der Drahtverbrauchsstelle (18) drehbeweglich befestigt ist.

3. Vorrichtung zum Transport von Endlosdraht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem elastischen Stab (19) die Führungselemente (22) lös­ bar befestigt sind.

4. Vorrichtung zum Transport von Endlosdraht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (22) als geschlossene Ringösen (27) ausgebildet sind.

5. Vorrichtung zum Transport von Endlosdraht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (22) als spiralförmige Ösen (29) aus­ gebildet sind.

6. Vorrichtung zum Transport von Endlosdraht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (22) als Führungsrollen mit Keilnut (33) ausgebildet sind.