DE102017116089B4 - Roboterschweißzange - Google Patents

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Abstract

Roboterschweißzange (10) zur Anordnung an einer Roboterhand (12),wobei die Roboterschweißzange (10) einen Zangenkörper (20), mindestens zwei Elektroden (21, 22), einen zwischen den Elektroden (21, 22) angeordneten Zangenbügel (24), eine Kondensatoranordnung (54), eine Steueranordnung (58), einen Schweißtransformator (60) mit einer Primärseite (61) und einer Sekundärseite (62), einen ersten elektrischen Leiter (66) und einen Temperatursensor (28) aufweist,bei welcher die Kondensatoranordnung (54) aufladbar ist und über die Steueranordnung (58) mit der Primärseite (61) des Schweißtransformators (60) elektrisch verbindbar ist,und bei welcher die Sekundärseite (62) des Schweißtransformators (60) mit den mindestens zwei Elektroden (21, 22) verbunden ist,bei welcher der erste elektrische Leiter (66) elektrisch mit einer der Elektroden (22) verbunden ist,und bei welcher der Temperatursensor (28) zumindest bereichsweise im Zangenbügel (24) angeordnet ist, um einen die Temperatur des ersten elektrischen Leiters (66) charakterisierenden Temperaturmesswert zu ermitteln.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Roboterschweißzange zur Anordnung an einer Roboterhand.
  • Industrieroboter werden zur Handhabung, Montage und Bearbeitung von Werkstücken verwendet. Industrieroboter bestehen im Allgemeinen aus einer Roboterhand, die auch als Manipulator bezeichnet wird, einer Steuerung und einem Werkzeug. Das Werkzeug wird auch als Effektor bezeichnet, und ein Beispiel für ein Werkzeug ist ein Greifer, ein Bohrer oder eine Schweißzange.
  • Die CN 2 052 988 U zeigt das Grundprinzip der Verwendung eines Transformators ohne Eisenkern für ein tragbares Schweißgerät.
  • Die DE 10 2009 041 252 A1 , die DE 100 18 753 A1 , die EP 0 576 739 A1 und die US 4,947,017 A zeigen faserverstärkte Zangenarme.
  • Die DE 20 2005 001 659 U1 , die DE 195 24 486 A1 , die EP 1 508 396 B1 und die EP 1 005 943 B1 zweigen Sensoren in Zangenarmen.
  • Die WO 2009 / 016 602 A2 zeigt eine an einem Roboter montierte Schweißpistole.
  • Die EP 2 642 496 A2 zeigt einen Widerstandsschweißtransformator, bei dem ein magnetisch permeabler Körper einen Luftspalt aufweist.
  • Die DE 10 2007 020 167 A1 zeigt einen Werkzeughalter mit einer Fachwerkstruktur.
  • Die DE 11 2014 003 007 T5 zeigt ein Verfahren zur Überwachung der thermischen Reaktion, Kraft und Spannung beim Widerstandsschweißen.
  • Die JP 2001 - 96 375 A und die JP S55 - 144 386 A zeigen weitere Systeme.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Roboterschweißzange bereitzustellen.
  • Die Erfindung wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
  • Die Verwendung einer Kondensatoranordnung und eines Schweißtransformators ermöglicht ein Kondensatorentladungsschweißen und eine leichte Ausbildung der Roboterschweißzange, da ein solcher Schweißtransformator leicht ausgebildet werden kann.
  • Eine solche Roboterschweißzange hat sich als besonders vorteilhaft für das Schweißen von Stahlblechen und Aluminiumblechen einschließlich Blechen mit einer Aluminiumlegierung erwiesen, insbesondere von hochfesten Stahlblechen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schweißtransformator einen magnetischen Kreis mit einem Luftspalt auf. Hierdurch kann der Schweißtransformator leichter ausgebildet werden als bei einem Eisenkern ohne Luftspalt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schweißtransformator als eisenkernloser Transformator ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders leichte Ausbildung des Schweißtransformators, und die Verwendung ist beim Kondensatorentladungsschweißen möglich.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Zangenbügel als Leichtbauzangenbügel mit Hohlräumen ausgebildet. Im Bereich des Zangenbügels kann durch eine solche Leichtbauweise viel Gewicht eingespart werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Roboterschweißzange mindestens einen der folgenden Sensoren auf:
    • - Temperatursensor
    • - Dehnungssensor
    • - Kraftsensor
    • - Feuchtigkeitssensor
    • - Abstandssensor zur Ermittlung des Abstands der Roboterschweißzange von der Umgebung,
    • - Kontaktsensor zur Erkennung eines Kontakts der Roboterschweißzange
    • - Helligkeitssensor zur Ermittlung der Helligkeit.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Roboterschweißzange eine Kommunikationsvorrichtung und eine Datenübermittlungsvorrichtung auf, welche Kommunikationsvorrichtung dazu ausgebildet ist, Daten des mindestens einen Sensors zu empfangen und über die Datenübermittlungsvorrichtung auszugeben. Diese Ausbildung ermöglicht eine gute Qualitätsüberwachung.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kommunikationsvorrichtung dazu ausgebildet, mit den Daten des mindestens einen Sensors eine Prozessprotokollierung und eine Zustandsprotokollierung durchzuführen. Die Zuverlässigkeit und Sicherheit in der Produktion kann hierdurch deutlich verbessert werden.
  • Die Roboterschweißzange weist einen ersten elektrischen Leiter und einen Temperatursensor auf, welcher erste elektrische Leiter elektrisch mit einer der Elektroden verbunden ist, und welcher Temperatursensor zumindest bereichsweise im Zangenbügel angeordnet ist, um einen die Temperatur des ersten elektrischen Leiters charakterisierenden Temperaturmesswert zu ermitteln. Die Hitze, die durch die hohen Schweißströme entsteht, kann zu einer thermischen Zersetzung (steigende Temperatur - steigender Widerstand - steigende Erwärmungsrate - sinkender Effektivstrom - thermische Zersetzung) des Zangenbügels und zu einer Zerstörung des ersten elektrischen Leiters führen. Durch die Auswertung der Daten des Temperatursensors kann eine Verformung berücksichtigt und eine Zerstörung vermieden werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Roboterschweißzange einen Dehnungssensor auf, welcher Dehnungssensor im Zangenbügel angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, einen die Dehnung des Zangenbügels charakterisierenden Dehnungsmesswert zu ermitteln. Eine Dehnung kann beispielsweise durch einen thermischen Einfluss auftreten, und durch die Messung können die Elektroden genauer positioniert werden. Zusätzlich können die Sensoren eine unbemerkte Kollision aufdecken und zur Instandsetzung aufrufen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Roboterschweißzange einen Kraftsensor auf, welcher Kraftsensor dazu ausgebildet ist, einen die Kraft auf eine der Elektroden charakterisierenden Wert zu ermitteln. Hierdurch kann die Qualität der Schweißung überwacht werden, da beispielsweise ein Verkippen der Roboterschweißzange relativ zum zu schweißenden Werkstück detektiert werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kraftsensor ein mehrdimensionaler Kraftsensor. Hierdurch kann die Detektierung einer schlechten Schweißung besser erfolgen als bei einem eindimensionalen Kraftsensor. Ferner kann eine Verkippung/Schiefstellung von Elektrode, Arm oder Bauteil detektiert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Roboterschweißzange ein Nachsetzsystem auf, welches dazu ausgebildet ist, eine Veränderung der Position mindestens einer Elektrode relativ zum Zangenkörper zu ermöglichen. Hierdurch kann ein beim Schweißen auftretender Längenunterschied (beim Schweißen kommt es zu Krafteinbrüchen infolge Schweißgutverdrängung und elektrodynamischer Effekte) ausgeglichen werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Nachsetzsystem als aktives, ungeregeltes Nachsetzsystem ausgebildet. Dies ermöglicht ein schnelles Nachsetzen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine der Elektroden in Faserverbundbauweise fest mit dem Zangenbügel verbunden. Dies ergibt einen stabilen Verbund.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Roboterschweißzange eine Verbindungskonsole zugeordnet, welche Verbindungskonsole mit der Roboterschweißzange verbindbar ist. Solche Verbindungskonsolen können als Standard-Verbindungskonsolen für den jeweiligen Roboter vorgesehen werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Verbindungskonsole eine Befestigungseinrichtung auf, über welche die Verbindungskonsole mit einer Roboterhand verbindbar ist. Hierdurch kann die Roboterschweißzange gut genutzt und automatisch gekoppelt werden.
  • Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt
    • 1 in einer raumbildlichen Darstellung eine Roboterschweißzange,
    • 2 in einer schematischen Darstellung eine elektrische Schaltung der Roboterschweißzange von 1, und
    • 3 in einer schematischen Darstellung eine Steuervorrichtung der Roboterschweißzange von 1.
  • 1 zeigt eine Roboterschweißzange 10, welche an einer schematisch angedeuteten Roboterhand 12 befestigt ist. Die Roboterschweißzange 10 hat einen Zangenkörper 20, eine erste Elektrode 21 und eine zweite Elektrode 22 zum Schweißen. Zwischen den Elektroden 21, 22 ist ein Zangenbügel 24 angeordnet. Hierdurch ist ein zu schweißender Gegenstand zwischen den Elektroden 21, 22 positionierbar und kann über die Roboterschweißzange 10 geschweißt werden. Der Zangenbügel 24 ist im Ausführungsbeispiel U-förmig, er kann aber bspw. auch eine Halbkreisform haben.
  • Der Zangenbügel 24 muss sehr steif sein, und er ist bevorzugt als Leichtbauzangenbügel mit Hohlräumen 26 ausgebildet. Schweißzangen sind vergleichsweise schwere Werkzeuge, und daher ist es vorteilhaft, die Roboterschweißzange 10 in Leichtbauweise herzustellen. Anderenfalls würden sehr leistungsstarke und damit teure Roboterhände 12 benötigt werden. Der Roboterschweißzange 10 sind bevorzugt verschiedene Sensoren zugeordnet, insbesondere ein Temperatursensor 28 zur Ermittlung eines die Temperatur der Roboterschweißzange 10 charakterisierenden Temperaturmesswerts, ein Dehnungssensor 29 zur Messung einer Dehnung in der Roboterschweißzange 10 und ein Kraftsensor 32 zur Ermittlung eines eine Kraft in der Roboterschweißzange 10 charakterisierenden Werts. Ein allgemeiner Sensor 30 ist beispielhaft vorgesehen, wobei dieser Sensor 30 ein Feuchtigkeitssensor, ein Abstandssensor zur Ermittlung des Abstands der Roboterschweißzange 10 von der Umgebung, ein Kontaktsensor zur Erkennung eines Kontakts der Roboterschweißzange 10 mit einem Fremdobjekt und/oder ein Helligkeitssensor zur Ermittlung der Helligkeit sein kann. Die Sensoren sind bevorzugt zumindest teilweise als Stick-Sensoren ausgebildet.
  • Ein erster elektrischer Leiter 66 ist im Zangenbügel 24 zur elektrischen Verbindung der zweiten Elektrode 22 vorgesehen. Der Temperatursensor 28 ist bevorzugt zumindest bereichsweise im Zangenbügel 24 angeordnet, um einen die Temperatur des ersten elektrischen Leiters 66 charakterisierenden Temperaturmesswert zu ermitteln.
  • Der erste elektrische Leiter 66 und die weiteren stromführenden Bauteile für das Schweißen müssen massiv ausgeführt werden, um die Stromdichte zu beschränken und die mechanische Belastung auf die Strombänder und Stromschienen bei der Kondensatorentladung aufzunehmen. Daher müssen andere Teile der Roboterschweißzange möglichst in Leichtbauweise ausgeführt werden.
  • Der Dehnungssensor 29 ist im Zangenbügel 24 angeordnet und dazu ausgebildet, einen die Dehnung des Zangenbügels 24 charakterisierenden Dehnungsmesswert zu ermitteln. Hierdurch können zum einen unzulässige Dehnungsgrenzwerte vorgegeben werden, bei denen die Gefahr einer Zerstörung der Roboterschweißzange 10 besteht. Dies wird als Strukturüberwachung bzw. Schadensfrüherkennung (englisch: Structural-Health-Monitoring) bezeichnet. Es kann aber auch eine Nachführung der Roboterschweißzange 10 in Abhängigkeit der Dehnungsmesswerte erfolgen, so dass diese einen korrekten Abstand zum zu fügenden Werkstück hat.
  • Die erste Elektrode 21 ist bevorzugt mit einem Kraftsensor 32 gekoppelt. Der Kraftsensor 32 ist dazu ausgebildet, einen die Kraft auf die erste Elektrode 31 charakterisierenden Wert zu ermitteln. Hierdurch kann bspw. ermittelt werden, ob die Elektrode 21 gegenüber dem zu schweißenden Werkstück verkippt ist oder eine Verkippung droht. Zudem kann über die Messwerte die Qualität der Schweißung charakterisiert und dokumentiert werden. Bevorzugt ist der Kraftsensor 32 als mehrdimensionaler Kraftsensor ausgebildet, um die Krafteinwirkung der zu schweißenden Werkstücke auf die erste Elektrode 21 in unterschiedlichen Richtungen übermitteln zu können. Es können auch mehrere Kraftsensoren 32 vorgesehen sein, wobei bevorzugt mindestens eine Mehrzahl davon in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Hierdurch können ungleiche Belastungen einer außermittigen Krafteinleitung detailliert erfasst werden.
  • Die erste Elektrode 21 ist bevorzugt an einem Nachsetzsystem 34 angeordnet, welches dazu ausgebildet ist, eine Veränderung der Position der ersten Elektrode 21 relativ zum Zangenkörper 24 zu ermöglichen. Hierdurch ist ein Fügewegausgleich möglich. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn bei dem Schweißvorgang eine Schmelzgutverdrängung und/oder ein Aufbiegen des Zangenbügels 24 auftritt.
  • Das Nachsetzsystem 34 ist bevorzugt als aktives, geregeltes Nachsetzsystem ausgebildet. Ein solches Nachsetzsystem ermöglicht eine große Geschwindigkeit und eine gute Schweißung. Das Nachsetzsystem 34 kann auch als passives Nachsetzsystem oder als aktives und passives Nachsetzsystem ausgebildet werden.
  • Die zweite Elektrode 22 ist bevorzugt fest mit dem Zangenbügel 24 verbunden. Eine besonders gute Verbindung ergibt sich bei einer Befestigung der zweiten Schweißelektrode 22 am Zangenbügel 24 in Faserverbundbauweise.
  • Die Ausbildung der ersten Elektrode 21 und der zweiten Elektrode 22 kann auch in Details bzw. insgesamt vertauscht werden.
  • Der Roboterschweißzange 10 ist bevorzugt eine Verbindungskonsole 14 zugeordnet, und die Verbindungskonsole 14 ist mit der Roboterschweißzange 10 verbunden. Die Verbindungskonsole 14 hat eine Befestigungseinrichtung 16, über welche die Verbindungskonsole 14 mit der Roboterhand 12 verbindbar ist, und sie ist bevorzugt als Aluminium-Gusskonstruktion in Hohlkammerbauweise ausgebildet. Die Roboterschweißzange 10 ist bevorzugt als Schnellwechselkupplung ausgebildet und ermöglicht ein schnelles Wechseln der Roboterschweißzange 10 als Werkzeug für die Roboterhand 12. Die Verbindungskonsole 14 ist bevorzugt ebenfalls in Leichtbauweise ausgebildet, sie weist also Hohlräume auf.
  • Bevorzugt ist die Roboterschweißzange 10 durch die Befestigungseinrichtung dockingfähig, sie kann also automatisch in einem Zangenbahnhof abgelegt und wieder aufgenommen werden.
  • Bevorzugt ist am bzw. im Zangenkörper 20 ein Schweißtransformator 60 angeordnet.
  • 2 zeigt in schematischer Darstellung eine elektrische Schaltung, wie sie bevorzugt für die Roboterschweißzange 10 verwendet wird. Umfangreiche Untersuchungen haben ergeben, dass die Verwendung eines Kondensatorentladungs-Schweißverfahrens besonders gut für die Implementierung in einer Roboterschweißzange geeignet ist. Eine Ladeeinrichtung 50 ist vorgesehen, und sie weist eine erste Leitung 51 und eine zweite Ladung 52 am Ausgang auf. Die erste Leitung 51 ist über einen steuerbaren Schalter 56, bspw. einen Thyristor, mit einer Primärseite 61 des Schweißtransformators 60 verbunden. Die Leitung 52 ist ebenfalls mit der Primärseite 61 des Schweißtransformators 60 verbunden. Zwischen der Leitung 51 und der Leitung 52 ist eine Kondensatoranordnung 54 vorgesehen, welche Kondensatoranordnung 54 auch als Kondensatorbatterie oder Kondensatorbank bezeichnet wird. Der steuerbare Schalter 56 ist über eine Steueranordnung 58 ansteuerbar. Die Sekundärseite 62 des Schweißtransformators 60 ist einerseits über eine Leitung 65 mit der ersten Elektrode 21 und andererseits über eine Leitung 66 mit der zweiten Elektrode 22 verbunden.
  • Der Schweißtransformator 60 hat bevorzugt einen magnetischen Kreis mit einem Luftspalt 63, es ist also kein durchgehender ringförmiger Eisenkern vorhanden. Der Luftspalt wird dabei mit engen Toleranzen vorgegeben. Bevorzugt ist der Schweißtransformator 60 als eisenkernloser Transformator ausgebildet. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass ein solcher Schweißtransformator 60 vergleichsweise leicht ist und hierdurch das Gewicht der Roboterschweißzange 10 gesenkt werden kann.
  • Bei einem Kondensatorentladungsschweißvorgang wird in einem ersten Schritt die Kondensatoranordnung 54 über die Ladeeinrichtung 50 aufgeladen. Der steuerbare Schalter 56 ist nicht-leitend geschaltet. Anschließend wird für den Beginn des Schweißvorgang über die Steueranordnung 58 der steuerbare Schalter 56 leitend geschaltet, die Kondensatoranordnung ist also über die Steueranordnung 58 mit der Primärseite 61 des Schweißtransformators elektrisch verbindbar, indem die Steueranordnung 58 den steuerbaren Schalter 56 leitend schaltet. Hierdurch kann die elektrische Energie aus der Kondensatoranordnung 54 durch die Primärseite 61 des Schweißtransformators 60 fließen, und dies führt kurzzeitig zu einem sehr hohen Strom (beispielsweise 80 kA - 100 kA) auf der Sekundärseite 62. Hierbei entlädt sich die Kondensatoranordnung 54 üblicherweise vollständig, und es findet ein ungeregelter Schweißprozess während einer geringen Schweißzeitdauer statt. Die Schweißzeitdauer beträgt bspw. 10 ms, 7 ms oder 20 ms. Im Vergleich hierzu treten bei einem Mittelfrequenzschweißen Ströme von 15 kA und Schweißzeitdauern von 300 ms auf. Die Roboterschweißzange 10 führt bevorzugt ein Widerstandspunktschweißen durch, und es können mehrere Bleche miteinander verbunden werden.
  • Ein großer Vorteil des Kondensatorentladungsschweißverfahrens ist, dass der Schweißtransformator 60 vergleichsweise leicht ausgebildet werden kann, bspw. im Vergleich zu einem Schweißtransformator für Mittelfrequenzschweißen. Der Schweißtransformator wird bevorzugt als Teil der Roboterschweißzange 10 ausgebildet, vgl. 1. Hierdurch ist einerseits die Nähe zu den Elektroden 21, 22 gegeben, und andererseits müssen nicht die hohen sekundärseitigen Schweißströme von der Roboterhand 12 zur Roboterschweißzange 10 übertragen werden.
  • Bevorzugt ist auch die Kondensatoranordnung 54 als Teil der Roboterschweißzange 10 vorgesehen. Die Ladeeinrichtung 50 kann auch als Teil der Roboterschweißzange 10 vorgesehen werden, für eine Gewichtsersparnis ist sie jedoch bevorzugt außerhalb der Roboterschweißzange 10 angeordnet, bspw. in einer Steuervorrichtung für die Roboterhand 12.
  • 3 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Kommunikationsvorrichtung 70, welcher eine Datenübermittlungsvorrichtung 73 zugeordnet ist. Die Kommunikationsvorrichtung 70 ist beispielhaft mit dem Temperatursensor 28 über eine Datenleitung 72 (kabelgebunden oder kabellos) verbunden, bevorzugt auch mit dem Dehnungssensor 29, dem Kraftsensor 32 oder weiteren Sensoren 30. Die Kommunikationsvorrichtung 70 ist dazu ausgebildet, Daten dieser Sensoren zu empfangen, ggf. zu bearbeiten und anschließend über die Datenübermittlungsvorrichtung 73 und eine Datenleitung 74 auszugeben.
  • Besonders bevorzugt ist die Kommunikationsvorrichtung 70 dazu ausgebildet, mit den Daten der Sensoren eine Prozessprotokollierung und/oder eine Zustandsprotokollierung durchzuführen und die Protokolle über die Datenleitung 74 auszugeben. Diese Protokollierungen können als Big-Data-Protokollierungen ausgebildet werden.
  • Naturgemäß sind im Rahmen der Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich.

Claims (15)

  1. Roboterschweißzange (10) zur Anordnung an einer Roboterhand (12), wobei die Roboterschweißzange (10) einen Zangenkörper (20), mindestens zwei Elektroden (21, 22), einen zwischen den Elektroden (21, 22) angeordneten Zangenbügel (24), eine Kondensatoranordnung (54), eine Steueranordnung (58), einen Schweißtransformator (60) mit einer Primärseite (61) und einer Sekundärseite (62), einen ersten elektrischen Leiter (66) und einen Temperatursensor (28) aufweist, bei welcher die Kondensatoranordnung (54) aufladbar ist und über die Steueranordnung (58) mit der Primärseite (61) des Schweißtransformators (60) elektrisch verbindbar ist, und bei welcher die Sekundärseite (62) des Schweißtransformators (60) mit den mindestens zwei Elektroden (21, 22) verbunden ist, bei welcher der erste elektrische Leiter (66) elektrisch mit einer der Elektroden (22) verbunden ist, und bei welcher der Temperatursensor (28) zumindest bereichsweise im Zangenbügel (24) angeordnet ist, um einen die Temperatur des ersten elektrischen Leiters (66) charakterisierenden Temperaturmesswert zu ermitteln.
  2. Roboterschweißzange nach Anspruch 1, bei welcher der Schweißtransformator (60) einen magnetischen Kreis mit einem Luftspalt (63) aufweist.
  3. Roboterschweißzange nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Schweißtransformator (60) als eisenkernloser Transformator ausgebildet ist.
  4. Roboterschweißzange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Zangenbügel (24) als Leichtbauzangenbügel mit Hohlräumen (26) ausgebildet ist.
  5. Roboterschweißzange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche mindestens einen der folgenden Sensoren (30) aufweist: - Feuchtigkeitssensor - Abstandssensor zur Ermittlung des Abstands der Roboterschweißzange von der Umgebung, - Kontaktsensor zur Erkennung eines Kontakts der Roboterschweißzange - Helligkeitssensor zur Ermittlung der Helligkeit.
  6. Roboterschweißzange nach Anspruch 5, welche eine Kommunikationsvorrichtung (70) und eine Datenübermittlungsvorrichtung (73) aufweist, bei welcher die Kommunikationsvorrichtung (70) dazu ausgebildet ist, Daten des mindestens einen Sensors (28) zu empfangen und über die Datenübermittlungsvorrichtung (73) auszugeben.
  7. Roboterschweißzange nach Anspruch 6, bei welcher die Kommunikationsvorrichtung (70) dazu ausgebildet ist, mit den Daten des mindestens einen Sensors eine Prozessprotokollierung und eine Zustandsprotokollierung durchzuführen.
  8. Roboterschweißzange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche einen Dehnungssensor (29) aufweist, wobei der Dehnungssensor im Zangenbügel (24) angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, einen die Dehnung des Zangenbügels (24) charakterisierenden Dehnungsmesswert zu ermitteln.
  9. Roboterschweißzange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche einen Kraftsensor (32) aufweist, wobei der Kraftsensor (32) dazu ausgebildet ist, einen die Kraft auf eine der Elektroden (31) charakterisierenden Wert zu ermitteln.
  10. Roboterschweißzange nach Anspruch 9, bei welcher der Kraftsensor (32) ein mehrdimensionaler Kraftsensor ist.
  11. Roboterschweißzange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ein Nachsetzsystem (34) aufweist, welches dazu ausgebildet ist, eine Veränderung der Position mindestens einer Elektrode (21) relativ zum Zangenkörper (20) zu ermöglichen.
  12. Roboterschweißzange nach Anspruch 11, bei welcher das Nachsetzsystem (34) als aktives, ungeregeltes Nachsetzsystem ausgebildet ist.
  13. Roboterschweißzange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher eine der Elektroden (22) in Faserverbundbauweise fest mit dem Zangenbügel (24) verbunden ist.
  14. Roboterschweißzange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher eine Verbindungskonsole (14) zugeordnet ist, wobei die Verbindungskonsole (14) mit der Roboterschweißzange (10) verbunden ist.
  15. Roboterschweißzange nach Anspruch 14, bei welcher die Verbindungskonsole (14) eine Befestigungseinrichtung (16) aufweist, über welche die Verbindungskonsole (14) mit einer Roboterhand (12) verbindbar ist.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112025066A (zh) * 2020-08-30 2020-12-04 安徽普电焊接技术有限公司 一种机器人单面点焊钳

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55144386A (en) 1979-04-27 1980-11-11 Toray Ind Inc Electrode for spot welding machine
CN2052988U (zh) 1988-11-17 1990-02-14 郑祖钦 无铁芯电子变压器
US4947017A (en) 1989-04-03 1990-08-07 General Motors Corporation Composite weld gun and method of making same
EP0576739A1 (de) 1992-07-01 1994-01-05 GERBI MARIO S.r.l. Fonderia e Lavorazione Metalli Schweisspistole
DE19524486A1 (de) 1995-07-05 1997-01-09 Schlattl Werner Bavaria Tech Schweißeinrichtung
JP2001096375A (ja) 1999-07-29 2001-04-10 Dengensha Mfg Co Ltd コンデンサ式抵抗溶接機
DE10018753A1 (de) 2000-04-15 2001-10-25 Thyssenkrupp Technologies Ag Schweißzange
EP1005943B1 (de) 1998-12-01 2004-09-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Schweisszange und Methoden für ihre Verwendung
DE202005001659U1 (de) 2005-02-02 2006-06-08 S.W.A.C. Schmitt-Walter Automation Consult Gmbh Schweißzange mit Sensorbauteil
EP1508396B1 (de) 2003-08-20 2007-01-03 KUKA Roboter GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Andruckkraft einer Schweisszange
DE102007020167A1 (de) 2007-04-26 2008-11-06 Robert Bosch Gmbh Modularer Werkzeughalter
WO2009016602A2 (en) 2007-08-01 2009-02-05 Focusweld S.R.L. Welding method and apparatus.
DE102009041252A1 (de) 2009-09-11 2011-03-24 Nimak Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Biegeträgers für eine Fügevorrichtung und Biegeträger für eine Fügevorrichtung
EP2642496A2 (de) 2012-03-23 2013-09-25 DALEX-Schweißmaschinen GmbH & Co. KG Widerstandsschweisstransformator
DE112014003007T5 (de) 2013-06-26 2016-03-31 Robert K. Cohen Verfahren zur Überwachung der thermischen Reaktion, Kraft und Spannung beim Widerstandsschweißen

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55144386A (en) 1979-04-27 1980-11-11 Toray Ind Inc Electrode for spot welding machine
CN2052988U (zh) 1988-11-17 1990-02-14 郑祖钦 无铁芯电子变压器
US4947017A (en) 1989-04-03 1990-08-07 General Motors Corporation Composite weld gun and method of making same
EP0576739A1 (de) 1992-07-01 1994-01-05 GERBI MARIO S.r.l. Fonderia e Lavorazione Metalli Schweisspistole
DE19524486A1 (de) 1995-07-05 1997-01-09 Schlattl Werner Bavaria Tech Schweißeinrichtung
EP1005943B1 (de) 1998-12-01 2004-09-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Schweisszange und Methoden für ihre Verwendung
JP2001096375A (ja) 1999-07-29 2001-04-10 Dengensha Mfg Co Ltd コンデンサ式抵抗溶接機
DE10018753A1 (de) 2000-04-15 2001-10-25 Thyssenkrupp Technologies Ag Schweißzange
EP1508396B1 (de) 2003-08-20 2007-01-03 KUKA Roboter GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Andruckkraft einer Schweisszange
DE202005001659U1 (de) 2005-02-02 2006-06-08 S.W.A.C. Schmitt-Walter Automation Consult Gmbh Schweißzange mit Sensorbauteil
DE102007020167A1 (de) 2007-04-26 2008-11-06 Robert Bosch Gmbh Modularer Werkzeughalter
WO2009016602A2 (en) 2007-08-01 2009-02-05 Focusweld S.R.L. Welding method and apparatus.
DE102009041252A1 (de) 2009-09-11 2011-03-24 Nimak Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Biegeträgers für eine Fügevorrichtung und Biegeträger für eine Fügevorrichtung
EP2642496A2 (de) 2012-03-23 2013-09-25 DALEX-Schweißmaschinen GmbH & Co. KG Widerstandsschweisstransformator
DE112014003007T5 (de) 2013-06-26 2016-03-31 Robert K. Cohen Verfahren zur Überwachung der thermischen Reaktion, Kraft und Spannung beim Widerstandsschweißen

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