DE102007013149B3 - Schweißvorrichtung für das Bolzenschweißen, insbesondere für einen Schweißroboter - Google Patents

Schweißvorrichtung für das Bolzenschweißen, insbesondere für einen Schweißroboter Download PDF

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/20Stud welding
    • B23K9/206Stud welding with automatic stud supply

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schweißvorrichtung für das Bolzenschweißen, insbesondere für einen Schweißroboter, mit einem Trägerarm, an welchem wenigstens ein um eine geometrische Schwenkachse schwenkbarer Schweißkopf angeordnet ist, wobei dem wenigstens einen Schweißkopf über wenigstens einen Zuführanschluss zu verschweißende Teile zuführbar sind, und wobei sich vom Zuführanschluss bis zu einer Aufnahme- und Haltevorrichtung des Schweißkopfs ein Transportpfad erstreckt, über welchen die zu verschweißenden Teile von dem wenigstens einen Zuführanschluss bis zur Aufnahme- und Haltevorrichtung transportiert werden. Erfindungsgemäß ist der wenigstens eine Zuführanschluss mit der geometrischen Schwenkachse fluchtend.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schweißvorrichtung für das Bolzenschweißen, insbesondere zur Montage an einem Schweißroboter, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
  • Schweißvorrichtungen für das Bolzenschweißen sind in den vielfältigsten Ausführungsformen bekannt. Insbesondere beim Bolzenschweißen mittels eines Schweißroboters werden Schweißvorrichtungen verwendet, die einen Trägerarm aufweisen, an welchem ein Schweißkopf vorgesehen ist. Der Schweißkopf kann dabei fest oder auch verschwenkbar am Trägerarm angeordnet sein. Insbesondere beim Verschweißen von Schweißteilen in Bereichen von Werkstücken, an denen Störkanten im Bereich der Schweißstelle existieren, ist es erforderlich, einen Schweißkopf bzw. eine Schweißvorrichtung für einen Schweißroboter so zu gestalten, dass im Bereich der Aufnahme- und Haltevorrichtung für das Schweißteil der Schweißkopf eine „schlanke" Bauweise aufweist, so dass dieser nicht mit den Störkanten in Berührung kommt und auf diese Weise wird das Verschweißen von Schweißteilen mit geringem Platz zwischen Störkanten oder im Bereich von Störkanten ermöglicht.
  • Zum Verschweißen von Schweißteilen, die nicht mehr durch die Schweißachse des Schweißkopfes hindurch bis in den vorderen Bereich der Aufnahme- und Haltevorrichtung gefördert werden können, ist es bekannt, einen Schweißkopf schwenkbar an einem Trägerarm vorzusehen, wobei der Schweißkopf aus einer Schweißposition in eine Aufnahmeposition verschwenkbar ist, in welcher dem Schweißkopf von vorne ein Schweißteil zuführbar ist. Der Schweißkopf kann hierzu beispielsweise einen Greifer aufweisen, mit welchem das Schweißteil in der Aufnahmeposition gegriffen und der Schweißkopf anschließend in die Schweißposition zurückbewegt wird.
  • Nachteilig hierbei ist jedoch, dass zwischen zwei aufeinander folgenden Schweißvorgängen der Schweißkopf jeweils aus der Schweißposition in die Aufnahmeposition verschwenkt werden muss. Die Taktzeit zwischen zwei Schweißvorgängen wird hierdurch reduziert. Dem Nachteil der geringeren Taktzeit steht jedoch der Vorteil der Flexibilität beim Zuführen von unterschiedlichen Bolzen entgegen.
  • Zudem wird durch die Schwenkbarkeit des Schweißkopfs gewährleistet, dass zusätzlich zu den Bewegungen, die durch die Achsen des Schweißroboters ermöglicht werden, ein weiterer Freiheitsgrad existiert, wobei durch die Möglichkeit, in unterschiedlichen Winkelstellungen des Schweißkopfs relativ zum Trägerarm Schweißvorgänge durchzuführen, auch Schweißungen bei schwierigen Randbedingungen ermöglicht werden.
  • Aus der DE 201 00 628 U1 ist eine Drehvorrichtung für eine Setzmaschine für schweißbolzen bekannt. Eine Schweißbolzenzufuhr ist dabei um eine Achse der Drehvorrichtung schwenk- und arretierbar, wobei hier diese Achse mit der Schweißachse eines mit der Drehvorrichtung koppelbaren Schweißkopfes zusammenfällt.
  • Die DE 102 23 147 A1 schildert einen Fügesystemkopf zur Zufuhr von Elementen. Dabei ist eine Halteeinrichtung an dem Fügesystemkopf um eine Drehachse drehbar gelagert, die quer zur Fügerichtung verläuft.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schweißvorrichtung für das Bolzenschweißen, insbesondere für einen Schweißroboter, zu schaffen, welche eine ausreichende Flexibilität beim Einsatz für das Schweißen in Bereichen mit Störkanten gewährleistet, wobei gleichzeitig das Durchführen aufeinanderfolgender Schweißvorgänge mit geringer Taktzeit ermöglicht wird.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Zuführung von Bolzen in bekannter Weise auch bei schwenkbar an einem Trägerarm angeordnetem Schweißkopf möglich ist, wenn das Zuführen der zu verschweißenden Teile über einen Zuführanschluss erfolgt, dessen Achse mit der geometrischen Schwenkachse des Schweißkopfs fluchtet. Hierdurch kann in jeder beliebigen Schwenkstellung des Schweißkopfs ein Schweißteil bis in die Aufnahme- und Haltevorrichtung des Schweißkopfs zugeführt werden. Eine Schwenkbewegung des Schweißkopfs, um ein Zuführen eines Schweißteils zu ermöglichen, ist nicht erforderlich.
  • Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der geometrischen Schwenkachse ein Schwenkachsenelement vorgesehen, welches hinsichtlich seiner Längsachse mit der geometrischen Schwenkachse fluchtet. In der geometrischen Schwenkachse kann dann ein Transportpfad für die zu verschweißenden Teile ausgebildet sein. Selbst wenn bei dieser Ausführungsform das Schwenkachsenelement zusammen mit dem Schweißkopf rotiert, muss ein Anschlussschlauch für das Zuführen von Schweißteilen, welcher mit dem Zuführanschluss verbunden ist, nur eine relativ geringe Flexibilität aufweisen, um die Schwenkbewegungen des Schweißkopfs zu ermöglichen.
  • Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch in der geometrischen Achse entlang des Transportpfades für die Schweißteile eine Drehverbindung zwischen einem zusammen mit dem Schweißkopf rotierbaren, den Transportpfad bildenden Teil und einem weiteren, den Transportpfad bildenden, bezüglich des Trägerarms stationären Teil vorgesehen. Damit kann anstelle eines flexiblen Zuführschlauchs oder Rohrs auch ein starres Zuführrohr verwendet werden, da die Drehbewegung durch die Drehverbindung zwischen den beiden Teilen, die den Transportpfad bilden und sich im Bereich des Transportpfades befinden, der in der geometrischen Schwenkachse liegt, die Drehbewegung ermöglicht.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann der Schweißkopf an einem Tragelement angeordnet sein, in dessen Bereich die Schwenkachse vorgesehen ist. Hierdurch wird die Verwendung von Standard-Schweißköpfen ermöglicht, ohne dass am Schweißkopf selbst Veränderungen vorgenommen werden müssen, um eine schwenkbare Anordnung an dem Trägerarm zu ermöglichen.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das Schwenkachsenelement fest mit dem Schweißkopf oder dem Tragelement, an welchem der Schweißkopf angeordnet ist, verbunden.
  • Selbstverständlich ist es jedoch ebenfalls möglich, das Schwenkachsenelement fest mit dem Trägerarm zu verbinden und den Schweißkopf oder das Tragelement, an welchem der Schweißkopf angeordnet ist, schwenkbar auf dem Schwenkachsenelement zu lagern.
  • Der Zuführanschluss kann an einer Stirnseite des Schwenkachsenelements vorgesehen sein. Das Zuführen der Schweißteile erfolgt dann durch den innerhalb des Schwenkachsenelements ausgebildeten Teil des Transportpfads. Das Schwenkachsenelement kann hierzu beispielsweise hohlzylindrisch ausgebildet sein. Die andere Stirnseite des Schwenkachsenele ments kann somit den Transportpfad innerhalb des Schwenkachsenelements mit einem weiterführenden Teil des Transportpfads verbinden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Schweißvorrichtung einen weiteren Schweißkopf umfassen, der zusammen mit dem ersten Schweißkopf schwenkbar ist, wobei vorzugsweise beide Schweißköpfe an einem Tragelement angeordnet sind.
  • Auf diese Weise kann eine Schweißvorrichtung geschaffen werden, die durch die Verwendung unterschiedlicher Schweißköpfe das Verschweißen unterschiedlichster Schweißteile ermöglicht, wobei für das Austauschen des Schweißkopfs lediglich eine einfache Schwenkbewegung, beispielsweise um 180°, erforderlich ist.
  • Dem weiteren Schweißkopf kann ein weiterer Zuführanschluss für zu verschweißende Teile zugeordnet sein, wobei sich von dem weiteren Zuführanschluss bis zu einer Aufnahme- und Haltevorrichtung des weiteren Schweißkopfs ein Transportpfad erstreckt, über welchen die zu verschweißenden Teile von dem weiteren Zuführanschluss bis zur Aufnahme- und Haltevorrichtung des weiteren Schweißkopfs transportiert werden.
  • Die beiden Zuführpfade für die Schweißköpfe können dabei völlig unabhängig voneinander geführt sein.
  • Der eine der beiden Zuführanschlüsse kann an der Stirnseite des Schwenkachsenelements vorgesehen sein, wobei der Transportpfad zu dem betreffenden Schweißkopf durch das Schwenkachsenelement hindurch verläuft. Der andere der beiden Zuführanschlüsse kann in einem der vorgenannten Stirnseite des Schwenkachsenelements gegenüber liegenden Bereich in der geometrischen Schwenkachse vorgesehen sein.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann in der geometrischen Achse jedoch auch nur ein einziger Zuführanschluss vorgesehen sein, wobei ein erster Teil des Transportpfades nach dem Zuführanschluss zu einer Verteilereinheit führt, welche den ersten Teil des Transportpfads umschaltbar mit jeweils einem weiteren Transportpfad zu einem der beiden Schweißköpfe verbindet.
  • Nach einer anderen Alternative können in der geometrischen Achse zwei Zuführanschlüsse vorgesehen sein, wobei jeweils ein erster Teil der Transportpfade nach den Zuführanschlüssen zu einer Verteilereinheit führt, welche jeweils den ersten Teil der Transportpfade schaltbar mit jeweils einem weiteren Transportpfad zu einem der beiden Schweißköpfe verbindet.
  • Auf diese Weise ist es möglich, eine gewünschte Flexibilität für das Zuführen von unterschiedlichen Bolzen zu gewährleisten.
  • Die beiden Schweißköpfe sind nach einer Ausführungsform der Erfindung vorzugsweise so angeordnet, dass deren Schweißrichtungen, d. h. die Richtungen, in welchen sich die Schweißachsen der Schweißköpfe für das Durchführen der Bolzenschweißvorgänge bewegen, parallel sind. Die vorderen Enden der Aufnahme- und Haltevorrichtungen der Schweißköpfe weisen dabei vorzugsweise in entgegengesetzte Richtungen. Damit wird bei einer Schwenkbewegung um 180° der eine Schweißkopf durch den jeweils anderen ersetzt, wobei die Richtung, in welcher die Schweißung erfolgen kann, dieselbe bleibt. Selbstverständlich können die Schweißköpfe jedoch auch mit einander entgegengesetzten Enden der Aufnahme- und Haltevorrichtungen angeordnet sein, so dass nach einer Schwenkbewegung um 180° auch die Schweißrichtung um 180° wechselt.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann der wenigstens eine Schweißkopf so am Trägerarm vorgesehen sein, dass die Aufnahme- und Haltevorrichtung des Schweißkopfs in der Schweißposition des Schweißkopfs in Längserstreckungsrichtung des Trägerarms gesehen über diesen hinausragt. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Trägerarm mit seinem vorderen Bereich nicht Bewegungen des Schweißkopfs bzw. der Aufnahme- und Haltevorrichtung des Schweißkopfs im Bereich der Schweißstelle behindert oder unmöglich macht, insbesondere wenn Störkanten im Bereich der Schweißstelle liegen.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind bei einer Schweißvorrichtung mit zwei an einem Trägerarm angeordneten Schweißköpfen die Schweißköpfe so vorgesehen, dass sich der jeweils nicht in der Schweißposition befindliche Schweißkopf in einem Bereich seitlich des Tragarmes befindet. Hierdurch können Beschädigungen des Schweißkopfs durch Bewe gungen des Schweißroboters vermieden werden, da sich der jeweils nicht aktive Schweißkopf im „Schatten" des Trägerarms befindet.
  • Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein steuerbarer Antrieb für die Schwenkbewegung des wenigstens einen Schweißkopfs vorgesehen. Der Antrieb kann ein Lager und/oder ein Getriebe im vorderen Bereich des Trägerarms umfassen, welches über ein Übertragungselement, beispielsweise einen Zahnriemen, mit einem Antriebsmotor im unteren Bereich des Trägerarms verbunden ist. Hierdurch baut die Schweißvorrichtung im vorderen Bereich des Trägerarms ausreichend klein, um auch bei geringem Platzbedarf alle erforderlichen Bewegungen ausführen zu können.
  • Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Steuereinrichtung für den Antrieb vorgesehen, welche insbesondere die Schwenkbewegung in der gewünschten Weise steuert. Die Steuereinrichtung kann sowohl (auch teilweise) am Trägerarm angeordnet sein als auch am oder außerhalb des Bereichs eines Schweißroboters.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine Seitenansicht einer Schweißvorrichtung nach der Erfindung mit zwei schwenkbar angeordneten Schweißköpfen;
  • 2 eine perspektivische Ansicht der Schweißvorrichtung in 1;
  • 3 eine perspektivische Darstellung des Trägerarms der Schweißvorrichtung in den 1 und 2 einschließlich der Zuführvorrichtungen für die Schweißteile und
  • 4 eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Teilansicht der Schweißvorrichtung in den 1 und 2.
  • Die in 1 dargestellte Schweißvorrichtung 1 umfasst einen Trägerarm 3, an welchem eine Schweißkopfeinheit 5 um eine geometrische Achse A schwenkbar angeordnet ist. Der Trägerarm 3 weist an seinem unteren Bereich einen Flansch 7 auf, welcher zur Befestigung der Schweißvorrichtung 1 an einer entsprechenden Aufnahmeplatte eines nicht näher dargestellten Roboters dient.
  • Die Schweißkopfeinheit 5 weist ein Tragelement 9 auf, welches einen im Wesentlichen O-förmigen Querschnitt besitzt. An den Schenkeln 11 des U-förmigen Tragelements 9 ist jeweils ein Schweißkopf 13 bzw. 15 angeordnet.
  • Jeder der Schweißköpfe 13, 15 weist eine Schweißachse 13a, 15a auf, wobei die Schweißachse sämtliche Komponenten umfasst, die für das Ausführen einer Schweißung in Richtung der Längsachse 13b, 15b der betreffenden Schweißachse 13a, 15a mittels eines entsprechenden Antriebs (nicht dargestellt) bewegt werden. Die Längsachsen 13b, 15b sind somit mit der jeweiligen Schweißrichtung identisch.
  • Wie aus 2 ersichtlich, befindet sich der Schweißkopf 13 in der Schweißposition, wobei die Schweißposition nicht durch eine einzige, fest definierte Winkelstellung vorgegeben sein muss. Vielmehr kann bei der in der Zeichnung dargestellten Schweißvorrichtung 1 mit dem jeweils aktiven Schweißkopf 13 bzw. 15 in jeder Winkelstellung geschweißt werden, in welcher ein ausreichender Bewegungsraum für den betreffenden Schweißkopf bzw. die gesamte Schweißvorrichtung gegeben ist. Die aktive Schweißposition kann somit innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs liegen. Wie aus 2 erkennbar ist der Winkelbereich, in dem eine Schweißung vorzugsweise mittels des jeweils aktiven Schweißkopfs 13, 15 durchführbar ist, üblicherweise auf den Winkelbereich von 180° beschränkt, in dem sich der betreffende Schweißkopf 13, 15 „oberhalb" (bezogen auf die Darstellung in 1) des oberen Endes bzw. des vorderen Endes 3a des Trägerarms 3 befindet. Bezogen auf die Darstellung in 1 ergibt sich für den in dieser Darstellung aktiven Schweißkopf 13 somit ein bevorzugter Winkelbereich, in dem eine Schweißung erfolgen kann, der durch ein Verschwenken des Schweißkopfs 13 um +/–90° im bzw. entgegen den Uhrzeigersinn definiert ist. Selbstverständlich kann in extremen Situationen eine Schweißung auch in Winkelstel lungen außerhalb dieses Winkelbereichs erfolgen, so lange die Schweißachse des betreffenden Schweißkopfs frei beweglich ist.
  • Ist ein derart großer Winkelbereich, in dem eine Schweißung erfolgen kann, nicht gewünscht, so kann dieser Winkelbereich selbstverständlich auch reduziert werden, beispielsweise auf Winkelbereiche von +/–20° oder +/–45° ausgehend von der in 1 gezeigten Stellung des aktiven Schweißkopfs 13, wobei der Winkel 0° diejenige Stellung des aktiven Schweißkopfs definiert, in welchem die Schweißrichtung 13b (bzw. 15b) parallel zur unteren Anschlagsfläche 7a des Flanschs 7 liegt.
  • Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform wird die Schwenkbewegung der Schweißkopfeinheit 5 um die geometrische Achse A durch ein Getriebe 17 ermöglicht, welches gleichzeitig die Funktion eines Lagers übernimmt. Ist keine Untersetzung einer Antriebsbewegung erforderlich, so kann selbstverständlich anstelle eines Getriebes 17 auch ein übliches Lager, beispielsweise ein Wälzlager, verwendet werden. Das in 3 ersichtliche Getriebe 17 weist einen äußeren Ring 17a auf, welcher drehfest im Trägerarm 3 gehalten ist. Ein innerer Ring 17b des Getriebes 17 dient als Abtriebselement für die Schwenkbewegung und wird mittels Schrauben 19 fest mit dem Tragelement 9 verbunden.
  • Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Antrieb für die Schwenkbewegung, beispielsweise ein Schrittmotor, in einem Antriebsgehäuse 21 an der Oberseite des Flansches 7 angeordnet. Das Abtriebselement des Antriebs ist über einen Zahnriemen mit dem Antriebselement des Getriebes 17 verbunden. Der Zahnriemen verläuft innerhalb des Trägerarms 3. Im Antriebsgehäuse 21 kann zusätzlich eine Steuereinheit (nicht dargestellt) zur Ansteuerung der Schwenkbewegung vorgesehen sein. Selbstverständlich kann dieser Antrieb mittels nicht näher dargestellter Anschlüsse mit einer übergeordneten Steuereinheit verbunden sein.
  • Das Zuführen von zu verschweißenden Teilen (Schweißteilen) zu den Schweißköpfen 13, 15 erfolgt in an sich bekannter Weise mittels Druckluft, wobei das Schweißteil von einer Schweißteilzuführvorrichtung (nicht dargestellt) über einen entsprechenden Transportpfad bis in die Aufnahme- und Haltevorrichtung 23, 25 des betreffenden Schweißkopfs 13, 15 gefördert wird. Das Zuführen der Schweißteile erfolgt dabei durch die Komponenten der jeweiligen Schweißachse 13a, 15a.
  • Um das Zuführen eines Schweißteils 27 (in 3 schematisch dargestellt) in jeder Winkelstellung der Schweißkopfeinheit 5 zu ermöglichen, sind bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform zwei Zuführanschlüsse 29, 31 (3) vorgesehen. Die Achse der Zuführanschlüsse 29, 31, in welcher das Zuführen der Schweißteile 27 erfolgt, fluchtet mit der geometrischen Schwenkachse A. Auf diese Weise ist es möglich, sogar während des Ausführens einer Schwenkbewegung der Schweißkopfeinheit 5 Schweißteile zuzuführen. Das Zuführen der Schweißteile 27 bis zu den Zuführanschlüssen 29, 31 erfolgt in üblicher Weise mittels eines Druckluftschlauchs oder -rohrs 33, 35. Diese können unterschiedliche Durchmesser aufweisen, wenn Schweißteile unterschiedlicher Größe zugeführt werden sollen.
  • Wie in 2 dargestellt, kann jeder der Druckluftschläuche 33, 35 über ein Kniestück 37, 39 mit dem betreffenden Zuführanschluss 29, 31 verbunden sein. Auf diese Weise können die Druckluftschläuche oder -rohre 33, 35 seitlich entlang des Verlaufs des Trägerarms 3 geführt werden.
  • Das Zuführen von Schweißteilen über den Druckluftschlauch 35, das Kniestück 39 und den Zuführanschluss 31 zu dem zugehörigen Schweißkopf 15 erfolgt durch ein rohrförmiges Schwenkachsenelement 41, welches vorzugsweise drehfest mit dem „unteren" Teilbereich des im Querschnitt O-förmigen Tragelements 9 verbunden ist. Das Schwenkachsenelement 41 durchgreift das Getriebe 17 und den Trägerarm 3, wobei die Stirnseite des Schwenkachsenelements 41 mit dem Zuführanschluss 31 verbunden ist (oder diesen in einer Variante definiert). Die andere Stirnseite des Schwenkachsenelements 41 ragt zumindest bis zu einem entsprechenden Durchbruch im Tragelement 9, wobei in diesem Fall der Durchbruch im Tragelement 9 ebenfalls einen Teil des Transportpfades für die Schweißteile bildet. In einer Alternative kann das Schwenkachsenelement 41 selbstverständlich auch das Tragelement 9 vollständig durchgreifen. Die Stirnseite des Schwenkachsenelements 41 oder der im Tragelement 9 definierte Teil des Transportpfads führt die Schweißteile bis in eine Verteilereinheit 43. Innerhalb der Verteilereinheit 43 sind bei dem in der Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispiel jeweils weitere Teile der Transportpfade für das Zuführen von Schweißteilen zu den Schweißköpfen 13 bzw. 15 definiert. Die Verteilereinheit kann ein Gehäuse umfassen, in welchem für das Definieren der Transportpfade entsprechende Schläuche oder Rohre vorgesehen sind. Selbstverständlich kann die Verteilereinheit auch mit einem Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, ausgefüllt sein oder aus diesem bestehen, wobei in dem Kunststoff die Transportpfade ausgebildet sind.
  • Wie aus 4 ersichtlich, ist für das Zuführen von Schweißteilen zum Schweißkopf 13 über das Schwenkachsenelement 41 in der Verteilereinheit 43 ein gekrümmter Teil 45 des Transportpfads vorgesehen, welcher das Schweißteil über entsprechende Schläuche oder Rohre in an sich bekannter Weise bis in die Aufnahme- und Haltevorrichtung 23 des Schweißkopfs 13 führen.
  • Um die Schwenkbewegung zu ermöglichen, kann zwischen dem Kniestück 39 und dem Zuführanschluss 31 eine drehbewegliche Verbindung vorgesehen sein. Auf diese Weise muss während der Schwenkbewegung der Schweißkopfeinheit 5 keinerlei Elastizität im zuführenden Druckluftschlauch 35 vorgesehen sein.
  • Das Zuführen von Schweißteilen über den Druckluftschlauch 33 und das Kniestück 37 zum Schweißkopf 15 erfolgt in ähnlicher Weise. Eine zwischen dem Zuführanschluss 29 und dem Kniestück 33 vorgesehene Drehverbindung ermöglicht ein Verschwenken der Schweißkopfeinheit 5 ohne dass entsprechende Ausgleichsbewegungen in den Zuführleitungen erforderlich wären. Da die Drehbewegung um eine Achse erfolgt, welche mit der geometrischen Achse der Schwenkbewegung der Schweißkopfeinheit 5 fluchtet, kann in jeder Winkellage der Schweißkopfeinheit 5 und sogar während einer Drehbewegung ein Schweißteil zugeführt werden. Gleiches gilt selbstverständlich auch für das Zuführen über den Zuführanschluss 31.
  • Das Zuführen von Schweißteilen über den Druckluftschlauch 33, das Kniestück 37 und den Zuführanschluss 29 erfolgt mittels eines in der Verteilereinheit 43 ausgebildeten Teil des Transportpfads 47. Der betreffende Ausgang der Verteilereinheit 43 ist wiederum mit entsprechenden Schläuchen oder Rohrleitungen verbunden, welche die Schweißteile bis in die Aufnahme und Haltevorrichtung 25 des Schweißkopfs 15 führen.
  • In einer nicht dargestellten Variante kann anstelle zweier vollkommen getrennter Zuführpfade für das Zuführen von Schweißteilen zu den Schweißköpfen 13, 15 auch ein einziger Pfad bis zur Verteilereinheit 43 verwendet werden, wobei dann in der Verteilereinheit 43 ein Splitten des Zuführpfads erfolgt. Dies kann beispielsweise mittels einer schaltbaren Weiche erfolgen. Das Schalten der Weiche kann von der Steuereinheit übernommen werden, die auch die Schwenkbewegung der Schweißkopfeinheit 5 steuert.
  • Das Zuführen von Schweißteilen bis in die Verteilereinheit 43 kann in diesem Fall sowohl durch den Transportpfad erfolgen, welcher durch den Trägerarm 3 führt als auch durch den Zuführanschluss, der an der gegenüber liegenden Seite der Verteilereinheit 43 vorgesehen ist.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform (nicht dargestellt) können auch, wie in 2 dargestellt, zwei Zuführpfade bis in die Verteilereinheit 43 verwendet werden. Anstelle getrennter Pfade innerhalb der Verteilereinheit 43 kann dann jedoch wieder eine schaltbare Weiche verwendet werden, die beispielsweise die abführenden Transportpfade zu den Schweißköpfen 13, 15 kreuzweise mit den Transportpfaden über die Zuführanschlüsse 29, 31 verbindet.
  • Auf diese Weise ist eine noch höhere Flexibilität beim Zuführen unterschiedlicher Bolzen erreichbar.

Claims (19)

  1. Schweißvorrichtung (1) für das Bolzenschweißen, insbesondere für einen Schweißroboter, (a) mit einem Trägerarm (3), an welchem wenigstens ein um eine geometrische Schwenkachse (A) schwenkbarer Schweißkopf (5) angeordnet ist, (b) wobei dem wenigstens einen Schweißkopf (5) über wenigstens einen Zuführanschluss (29, 31) zu verschweißende Teile zuführbar sind, und (c) wobei sich vom Zuführanschluss (29, 31) bis zu einer Aufnahme- und Haltevorrichtung (23, 25) des Schweißkopfs ein Transportpfad erstreckt, über welchen die zu verschweißenden Teile von dem wenigstens einen Zuführanschluss (29, 31) bis zur Aufnahme- und Haltevorrichtung (23, 25) transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, (d) dass der wenigstens eine Transportpfad im Bereich des Zuführanschlusses (29, 31) mit der geometrischen Schwenkachse (A) fluchtet.
  2. Schweißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der geometrischen Schwenkachse (A) ein mit dieser hinsichtlich seiner Längsachse fluchtendes Schwenkachsenelement (41) vorgesehen ist, in welchem ein Transportpfad für die zu verschweißenden Teile ausgebildet ist.
  3. Schweißvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der geometrischen Achse (A) entlang des Transportpfades eine Drehverbindung zwischen einem zusammen mit dem Schweißkopf (5) rotierbaren, den Transportpfad bildenden Teil und einem weiteren, den Transportpfad bildenden, bezüglich des Trägerarms (3) stationären Teil vorgesehen ist.
  4. Schweißvorrichtung nach der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißkopf (5) an einem Tragelement (9) angeordnet ist.
  5. Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkachsenelement (41) fest mit dem Schweißkopf (5) oder dem Tragelement (9), an welchem der Schweißkopf (5) angeordnet ist, verbunden ist.
  6. Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkachsenelement (41) fest mit dem Trägerarm (3) verbunden ist und der Schweißkopf (5) oder ein Tragelement (9), an welchem der Schweißkopf (5) angeordnet ist, schwenkbar auf dem Schwenkachsenelement (41) gelagert ist.
  7. Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführanschluss (29, 31) an einer Stirnseite des Schwenkachsenelements (41) vorgesehen ist.
  8. Schweißvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Stirnseite des Schwenkachsenelements (41) den Transportpfad innerhalb des Schwenkachsenelements (41) mit einem weiterführenden Teil des Transportpfades verbindet.
  9. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, ein weiterer Schweißkopf (15) vorgesehen ist, der zusammen mit dem ersten Schweißkopf (5) schwenkbar ist.
  10. Schweißvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass beide Schweißköpfe (5, 15) am Tragelement (9) angeordnet sind.
  11. Schweißvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem weiteren Schweißkopf (15) ein weiterer Zuführanschluss (31) für zu verschweißende Teile zugeordnet ist, wobei sich von dem weiteren Zuführanschluss (31) bis zu einer Aufnahme- und Haltevorrichtung (25) des weiteren Schweißkopfs (15) ein Transportpfad erstreckt, über welchen die zu verschweißenden Teile von dem weiteren Zuführanschluss (31) bis zur Aufnahme- und Haltevorrichtung (25) transportiert werden.
  12. Schweißvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der eine der Zuführanschlüsse (29, 31) an der Stirnseite des Schwenkachsenelements (41) vorgesehen ist und der Transportpfad zu dem betreffenden Schweißkopf (5, 15) durch das Schwenkachsenelement (41) verläuft und dass der andere der Zuführanschlüsse (29, 31) in einem der vorgenannten Stirnseite des Schwenkachsenelements (41) gegenüberliegenden Bereich in der geometrischen Schwenkachse (A) vorgesehen ist.
  13. Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der geometrischen Achse (A) ein einziger Zuführanschluss vorgesehen ist und dass ein erster Teil des Transportpfades zu einer Verteilereinheit (43) führt welche den ersten Teil des Transportpfades umschaltbar mit jeweils einem weiteren Transportpfad zu einem der beiden Schweißköpfe (5, 15) verbindet, oder dass in der geometrischen Achse (A) zwei Zuführanschlüsse (29, 31) vorgesehen sind und dass jeweils ein erster Teil der Transportpfade zu einer Verteilereinheit führt, welche jeweils den ersten Teil der Transportpfade schaltbar mit jeweils einem weiteren Transportpfad zu einem der beiden Schweißköpfe (5, 15) verbindet.
  14. Schweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schweißköpfe (5, 15) so angeordnet sind, dass deren Schweißrichtungen parallel sind, wobei die vorderen Enden der Aufnahme- und Haltevorrichtungen (23, 25) der Schweißköpfe in entgegengesetzte Richtungen weisen.
  15. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schweißkopf (5, 15) so am Trägerarm (3) vorgesehen ist, dass die Aufnahme- und Haltevorrichtung (23, 25) des Schweißkopfs in der Schweißposition des Schweißkopfs in Längserstreckungsrichtung des Trägerarms (3) gesehen über diesen hinausragt.
  16. Schweißvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schweißköpfe (5, 15) vorgesehen sind, die so angeordnet sind, dass sich der jeweils nicht in der Schweißposition befindliche Schweißkopf in einem Bereich seitlich des Trägerarms (3) befindet.
  17. Schweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein ansteuerbarer Antrieb (21) für die Schwenkbewegung des wenigstens einen Schweißkopfs (5, 15) vorgesehen ist.
  18. Schweißvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ein Lager und/oder ein Getriebe (17) im vorderen Bereich des Trägerarms (3) umfasst, welches über ein Übertragungselement, mit einem Antriebsmotor im unteren Bereich des Trägerarms (3) verbunden ist.
  19. Schweißvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung für den Antrieb vorgesehen ist.
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