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Die
Erfindung betrifft eine Schweißzelle – insbesondere
Roboterschweißzelle – mit einer Schutzumhausung
mit Boden, wobei im Innenraum der Schutzumhausung eine Schweißeinrichtung
für zu schweißende Werkstücke angeordnet
und eine Öffnung zum Einbringen/Abtransport der Werkstücke vorgesehen
ist.
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Aus
der
DE 43 20 891 A1 ist
eine Roboter-Schweißzelle mit einem in der Schweißzelle
angeordneten, bewegbaren Schweiß-Roboter und einer Werkstückaufnahme
zum Haltern eines Werkstückes bekannt, wobei der Schweiß-Roboter
in eine Schweißstellung in Bezug auf ein von der Werkstückaufnahme
gehaltertes Werkstück bewegbar ist. Die Werkstückaufnahme
wird von wenigstens zwei unabhängig voneinander verfahrbaren
und von Schienen geführten Werkstückaufnahmevorrichtungen
gebildet. Bevorzugt sind die Werkstückaufnahmevorrichtungen
selbst auf Schienen aus der Schweißzelle heraus und in
diese hinein in eine Arbeitsstellung verfahrbar.
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Sollen
die Werkstücke mit einem Kran in die Schweißzelle
transportiert werden, ist es erforderlich, die Einfahrt in die Schweißzelle
in besonderer Art und Weise auszubilden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schweißzelle
der eingangs genannten Art anzugeben, welche es ermöglicht,
die Werkstücke mit einem Kran in die Schweißzelle
zu transportieren.
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Diese
Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des
Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst,
- a) dass die Öffnung mittels eines
Schutzvorhangs abdeckbar ist, welcher an mindestens einer Teleskopschienen-Vorrichtung
geführt und montiert ist,
- b) dass die Teleskopschienen-Vorrichtung eine feststehende Laufschiene
aufweist, an welcher vorzugsweise ein Zylinder einer Kolben-Zylinder-Anordnung
befestigt ist und an deren Kolbenstange mindestens ein Laufwagen
befestigt ist,
- c) dass am mindestens einen Laufwagen eine bewegliche Schiene
befestigt ist
- d) und dass die bewegliche Schiene Aufhängemittel für
den Schutzvorhang aufweist.
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Dabei
ist mit dem Begriff „Schutzvorhang” nicht nur
ein aus einem flexiblen Gewebe gebildeter Vorhang, sondern auch
ein aus einer/mehreren Platte(n) bestehender Vorhang bezeichnet.
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Alternativ
kann der Zylinder der Kolben-Zylinder-Anordnung auch an einem Bauteil
randseitig der Öffnung, z. B. an einer Verkleidung der
Schutzumhausung, befestigt sein. Selbstverständlich ist
es im Sinne einer kinematischen Umkehr auch möglich, den
Laufwagen am Zylinder zu befestigen und die Kolbenstange an der
feststehenden Laufschiene respektive an einer Verkleidung der Schutzumhausung zu
montieren.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass ein optimaler Blendschutz der Schweißzelle bei ausgefahrenem
Zustand der Teleskopschienen-Vorrichtung, d. h. bei geschlossener
Schweißzelle, erzielt wird. Im eingefahrenen Zustand der
Teleskopschienen-Vorrichtung, d. h. bei geöffneter Öffnung
der Schutzumhausung der Schweißzelle, ist bezüglich
der Höhe ein völlig freier Zugang zum Innenraum
der Schweißzelle gegeben, d. h. es ergibt sich eine nach
oben hin offene Einfahrt. Bei Verwendung pneumatisch betriebener
Kolben-Zylinder-Anordnungen ergibt sich als weiterer Vorteil die
Vermeidung von Explosionsgefahr.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Die
Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Sicht auf die Front einer Schweißzelle mit geschlossenem
Schutzvorhang,
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2 eine
Sicht auf eine Schweißzelle mit geschlossenem Schutzvorhang,
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3 eine
Sicht auf die Front einer Schweißzelle mit geöffnetem
Schutzvorhang,
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4 eine
Sicht auf einen Teilbereich einer Schweißzelle mit geöffnetem
Schutzvorhang,
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5 eine
Teleskopschienen-Vorrichtung bei geöffnetem Schutzvorhang,
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6 eine
Teleskopschienen-Vorrichtung bei geschlossenem Schutzvorhang,
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7 eine
vereinfachte Ausführungsform einer Teleskopschienen-Vorrichtung
bei geschlossenem Schutzvorhang.
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In 1 ist
eine Sicht auf die Front einer Schweißzelle, insbesondere
Roboterschweißzelle, mit geschlossenem Schutzvorhang dargestellt.
Die Schweißzelle 1 weist eine Schutzumhausung 3 mit Boden,
Rückwand, zwei Seitenwänden und zwei seitlichen,
frontseitigen Verkleidungen 5 als Teile einer Vorderwand
auf. Die beiden frontseitigen Verkleidungen begrenzen eine frontseitige Öffnung 4.
Die frontseitige Öffnung 4 der Schutzbehausung
wird von einem mehrteiligen Schutzvorhang 6 abgedeckt,
welcher insbesondere als Blendschutz während im Innenraum
der Schweißzelle 1 durchgeführter Schweißarbeiten
dient. Die Teilstücke des Schutzvorhangs 6 sind
an zwei Teleskopschienen-Vorrichtungen 7, 8 befestigt,
welche vorzugsweise pneumatisch angetrieben werden und den Schutzvorhang 6 im ausgefahrenen
Zustand vor die frontseitige Öffnung 4 transportieren
respektive nach Beendigung der Schweißarbeiten seitlich
hinter die frontseitigen Verkleidungen 5 transportieren,
damit die Schweißzelle 1 durch die Öffnung 4 betreten/befahren
werden kann.
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In 2 ist
eine Sicht auf eine Schweißzelle mit geschlossenem Schutzvorhang
dargestellt. Im Innenraum der Schweißzelle 1 befindet
sich eine Schweißeinrichtung 2, insbesondere ein
Schweißroboter, inklusive einer Werkstückaufnahme
zum Haltern zu schweißender Werkstücke. Die Schweißzelle 1 wird
mit Ausnahme der frontseitigen Öffnung 4 allseitig
von der Schutzumhausung 3 umschlossen. Die beiden frontseitigen
Verkleidungen 5 sind Teile dieser Schutzumhausung. Eine
obere Abdeckung/Decke entfällt, wodurch die Möglichkeit
gegeben ist, die zu schweißenden Werkstücke unter
Verwendung eines Kranes in die Schweißzelle einzubringen/einzufahren respektive
die fertig bearbeiteten Werkstücke aus der Schweißzelle 1 abzutransportieren.
Die Schutzumhausung 3 wird durch den mehrteiligen Schutzvorhang 6 ergänzt,
der mit Hilfe der beiden Teleskopschienen-Vorrichtungen 7, 8 vor
die Öffnung 4 gezogen werden kann.
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In 3 ist
eine Sicht auf die Front einer Schweißzelle 1 mit
geöffnetem Schutzvorhang dargestellt. Die Teilstücke
des Schutzvorhangs 6 sind mit Hilfe der beiden im eingefahrenen
Zustand befindlichen Teleskopschienen-Vorrichtungen 7, 8 hinter
die beiden frontseitigen Verkleidungen 5 gezogen, um derart
die frontseitige Öffnung 4 freizugeben.
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In 4 ist
eine Sicht auf einen Teilbereich einer Schweißzelle mit
geöffnetem Schutzvorhang dargestellt. Es ist die Schutzumhausung 3 mit
den beiden frontseitigen Verkleidungen 5 zu erkennen, hinter
denen die Teleskopschienen-Vorrichtungen 7, 8 angeordnet
sind. Im eingefahrenen Zustand mit hinter den Verkleidungen 5 befindlichem
Schutzvorhang ist die Öffnung 4 freigegeben.
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In 5 ist
eine Teleskopschienen-Vorrichtung bei geöffnetem Schutzvorhang
dargestellt. Dabei ist beispielhaft die Teleskopschienen-Vorrichtung 7 gezeigt,
die Erläuterungen sind jedoch auch für die spiegelsymmetrisch
ausgebildete Teleskopschienen-Vorrichtung 8 gültig.
Die Teleskopschienen-Vorrichtung 7 weist eine feststehende
Laufschiene 10, eine bewegliche Laufschiene 20 und
eine bewegliche Schiene 31 auf. Im eingefahrenen Zustand
sind diese drei Schienen 10, 20, 31 untereinander
positioniert, wie dies in 5 gezeigt
ist. Im ausgefahrenen Zustand sind diese drei Schienen 10, 20, 31 teleskopartig
gegeneinander versetzt, wie dies nachfolgend in 6 gezeigt
ist.
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Um
die teleskopartige Verfahrbarkeit der Schienen 10, 20, 31 gegeneinander
zu realisieren, sind folgende Einrichtungen/Maßnahmen vorgesehen:
- • Die bewegliche Laufschiene 20 ist über
Befestigungsmittel 26 bzw. 27 mit einem ersten
Laufwagen 14 bzw. einem zweiten Laufwagen 15 verbunden,
wobei diese beiden Laufwagen 14, 15 längs der
feststehenden Laufschiene 10 verfahrbar sind.
- • Die bewegliche Schiene 31 ist über
Befestigungsmittel 32 bzw. 33 mit einem dritten
Laufwagen 24 bzw. einem vierten Laufwagen 25 verbunden,
wobei diese beiden Laufwagen 24, 25 längs der
beweglichen Laufschiene 20 verfahrbar sind.
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Um
die Verfahrbarkeit der Laufwagen 14, 15 längs
der feststehenden Laufschiene 10 bzw. der Laufwagen 24, 25 längs
der beweglichen Laufschiene 20 zu realisieren, sind Antriebseinrichtungen
erforderlich, welche vorzugsweise als pneumatische Antriebseinrichtungen
in Form einer Kolben-Zylinder-Anordnung 11, bestehend aus
Zylinder 12 und Kolbenstange 13, bzw. einer Kolben-Zylinder-Anordnung 21,
bestehend aus Zylinder 22 und Kolbenstange 23,
ausgebildet sind. Im Einzelnen
- • ist
der Zylinder 12 über Befestigungsmittel 16 mit der
feststehenden Laufschiene 10 verbunden, während
die Kolbenstange 13 über ein Befestigungsmittel 17 mit
dem Laufwagen 14 verbunden ist,
- • ist der Zylinder 22 über Befestigungsmittel 28 mit der
beweglichen Laufschiene 20 verbunden, während
die Kolbenstange 23 über ein Befestigungsmittel 29 mit
dem Laufwagen 24 verbunden ist.
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Zur
Befestigung des Schutzvorhangs (bzw. von Teilstücken des
Schutzvorhangs) sind die bewegliche Laufschiene 20 respektive
die bewegliche Schiene 31 mit Aufhängemitteln 30 respektive 34 versehen.
Die Aufhängemittel 30, 34 liegen z. B.
in Form von Ösen vor. Ein an der beweglichen Schiene 31 endseitig
angebrachtes federndes Endstück 35 dient der Vermeidung
von Quetschgefahr beim Ausfahren einer Teleskopschienen-Vorrichtung.
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In 6 ist
eine Teleskopschienen-Vorrichtung 7 bei geschlossenem Schutzvorhang
dargestellt. Bei Druckbeaufschlagung des über Befestigungsmittel 16 an
der feststehenden Laufschiene 10 montierten Zylinders 12 der
Kolben-Zylinder-Anordnung 11 fährt die Kolbenstange 13 aus
dem Zylinder 12. Gleichzeitig damit werden (über
das Befestigungsmittel 17 starr gekoppelt) der Laufwagen 14 und
damit (siehe Befestigungsmittel 26) die bewegliche Laufschiene 20 mit
Zylinder 22 (siehe Befestigungsmittel 28) und
Aufhängemittel 30 um dieselbe Weglänge
longitudinal verfahren. Durch den weiteren Laufwagen 15 (über
Befestigungsmittel 27 mit Laufschiene 20 verbunden)
ergibt sich eine optimierte Führung für diese
Längsbewegung.
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Bei
Druckbeaufschlagung des über Befestigungsmittel 28 mit
der beweglichen Laufschiene 20 verbundenen Zylinders 22 der
Kolben-Zylinder-Anordnung 21 fährt die Kolbenstange 23 aus
dem Zylinder 22. Gleichzeitig damit werden (über
das Befestigungsmittel 29 starr gekoppelt) der Laufwagen 24 und
damit (siehe Befestigungsmittel 32) die bewegliche Schiene 31 mit
Aufhängemittel 34 und federndem Endstück 35 um
dieselbe Weglänge longitudinal verfahren. Durch den weiteren
Laufwagen 25 (über Befestigungsmittel 33 mit
Schiene 31 verbunden) ergibt sich eine optimierte Führung
für diese Längsbewegung.
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Beim
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird beispielhaft
von einer Konfiguration mit zwei Teleskopschienen-Vorrichtungen 7, 8 ausgegangen,
welche in symmetrischer Art und Weise beidseitig der frontseitigen Öffnung 4 angeordnet sind.
Das jeder Teleskopschienen-Vorrichtungen 7, 8 zugeordnete
Teilstück des Schutzvorhangs 6 deckt im ausgefahrenen
Zustand jeweils eine Hälfte der Öffnung 4 ab.
Selbstverständlich ist in Abwandlung hierzu auch eine Konfiguration
mit nur einer einzigen Teleskopschienen-Vorrichtung realisierbar,
deren zugeordneter Schutzvorhang die gesamte Öffnung 4 der
Schutzumhausung 3 abdeckt.
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Eine
im Vergleich zu den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen
vereinfachte Ausführungsform mit nur einer einzigen Kolben-Zylinder-Anordnung 11 ergibt
sich unter Beachtung folgender Vorgaben:
- a)
die Öffnung 4 ist mittels eines Schutzvorhangs 6 abdeckbar,
welcher an einer einzigen Teleskopschienen-Vorrichtung 7 oder 8 geführt
und montiert ist,
- b) die Teleskopschienen-Vorrichtung 7 oder 8 weist
eine feststehende Laufschiene 10 auf, an welcher ein Zylinder 12 einer
Kolben-Zylinder-Anordnung 11 befestigt ist und an deren
Kolbenstange 13 mindestens ein Laufwagen 14, 15 befestigt ist,
- c) am mindestens einen Laufwagen 14, 15 ist
eine bewegliche Schiene 20 befestigt
- d) und die bewegliche Schiene 20 weist Aufhängemittel 30 für
den Schutzvorhang 6 aufweist.
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Eine
derart vereinfachte Ausführungsform einer Teleskopschienen-Vorrichtung 7 bei
geschlossenem Schutzvorhang ist in 7 gezeigt.
Zusätzlich zu den in der vorstehenden Erläuterung
benannten Komponenten sind die Befestigungsmittel 16 zwischen
feststehender Laufschiene 10 und Zylinder 12, das
Befestigungsmittel 17 zwischen Kolbenstange 13 und
Laufwagen 14, das Befestigungsmittel 26 zwischen
Laufwagen 14 und beweglicher Schiene 20, das Befestigungsmittel 27 zwischen
Laufwagen 15 und beweglicher Schiene 20 sowie
das endseitig an der beweglichen Schiene 20 befestigte
federnde Endstück 35 zu erkennen.
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Bei
Ausbildung der Schweißzelle mit zwei spiegelsymmetrisch
zueinander ausgebildete Teleskopschienen-Vorrichtungen 7, 8 treffen
deren Enden im ausgefahrenen Zustand in der Mitte der Öffnung 4 aufeinander.
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Für
den ungehinderten Zugang zum Innenraum der Schweißzelle
ist es in jedem Fall wichtig, dass die Baukomponenten der einen
oder der beiden Teleskopschienen-Vorrichtung(en) 7, 8 im
eingefahrenen Zustand hinter einer oder beiden Verkleidung(en) 5 der
Schutzumhausung 3 positioniert sind.
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Selbstverständlich
sind darüber hinaus auch Schweißzellen realisierbar,
welche drei oder mehr Kolben-Zylinder-Anordnungen aufweisen, wobei dementsprechend
weitere bewegliche Schienen und Laufwagen vorzusehen sind.
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Bei
Verwendung pneumatisch angetriebener Kolben-Zylinder-Anordnungen
ergibt sich der Vorteil, dass jedwede Explosionsgefahr vermieden
wird. Ist dieser Umstand nicht von Wichtigkeit, können
alternativ selbstverständlich auch ölhydraulisch
angetriebene Kolben-Zylinder-Anordnungen eingesetzt werden.
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- 1
- Schweißzelle
- 2
- Schweißeinrichtung
- 3
- Schutzumhausung
- 4
- frontseitige Öffnung
der Schutzumhausung
- 5
- seitliche
frontseitige Verkleidung der Schutzumhausung
- 6
- Schutzvorhang
- 7
- Teleskopschienen-Vorrichtung
- 8
- Teleskopschienen-Vorrichtung
- 9
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- 10
- feststehende
Laufschiene
- 11
- erste
Kolben-Zylinder-Anordnung
- 12
- Zylinder
der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung
- 13
- Kolbenstange
der ersten Kolben-Zylinder-Anordnung
- 14
- Laufwagen
in feststehender Laufschiene 10
- 15
- Laufwagen
in feststehender Laufschiene 10
- 16
- Befestigungsmittel
zwischen 10 und 12
- 17
- Befestigungsmittel
zwischen 13 und 14
- 18
-
- 19
-
- 20
- bewegliche
Laufschiene
- 21
- zweite
Kolben-Zylinder-Anordnung
- 22
- Zylinder
der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung
- 23
- Kolbenstange
der zweiten Kolben-Zylinder-Anordnung
- 24
- Laufwagen
in beweglicher Laufschiene 20
- 25
- Laufwagen
in beweglicher Laufschiene 20
- 26
- Befestigungsmittel
zwischen 14 und 20
- 27
- Befestigungsmittel
zwischen 15 und 20
- 28
- Befestigungsmittel
zwischen 20 und 22
- 29
- Befestigungsmittel
zwischen 23 und 24
- 30
- Aufhängemittel
für Schutzvorhang
- 31
- bewegliche
Schiene
- 32
- Befestigungsmittel
zwischen 24 und 31
- 33
- Befestigungsmittel
zwischen 25 und 31
- 34
- Aufhängemittel
für Schutzvorhang
- 35
- federndes
Endstück
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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