DE10354526A1

DE10354526A1 - Industrieroboter mit Reibschweißeinheit und Verfahren zur Steuerung

Info

Publication number: DE10354526A1
Application number: DE2003154526
Authority: DE
Inventors: Franz Hepp
Original assignee: Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
Current assignee: Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
Priority date: 2003-11-17
Filing date: 2003-11-17
Publication date: 2005-06-23

Abstract

Ein Industrieroboter mit mehreren Bewegungsachsen, wobei an zumindest einer Bewegungsachse eine Funktionseinheit vorgesehen ist, und mit einer Robotersteuerung mit mehreren Steuerkanälen, die den Bewegungsachsen für eine Ansteuerung zugeordnet sind, ist bekannt. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist die Funktionseinheit einem Steuerkanal der Robotersteuerung für eine Ansteuerung zugeordnet und als Reibschweißeinheit ausgeführt. DOLLAR A Verwendung für Reibschweißungen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Industrieroboter mit mehreren Bewegungsachsen, wobei an zumindest einer Bewegungsachse eine Funktionseinheit vorgesehen ist, und mit einer Robotersteuerung mit mehreren Steuerkanälen, die den Bewegungsachsen für eine Ansteuerung zugeordnet sind, sowie ein Verfahren zur Steuerung des Industrieroboters.
Industrieroboter werden für eine Vielzahl von unterschiedlichen Handhabungs- und Bearbeitungsvorgängen eingesetzt. Sie weisen dazu mehrere Bewegungsachsen auf, die jeweils einen rotatorischen oder translatorischen Freiheitsgrad einer räumlichen Bewegung zwischen zwei, durch die jeweilige Bewegungsachse gekoppelten Auslegerabschnitten des Industrieroboters ermöglicht. Bei einem bekannten Typ eines Industrieroboters, wie er in der DE 199 62 974 beschrieben ist, sind mehrere Auslegerabschnitte beginnend von einem Maschinenfundament durch die Bewegungsachsen verbunden und kinematisch in Reihe geschaltet. Dadurch kann eine Funktionseinheit, die an dem vom Maschinenfundament entferntesten Auslegerabschnitt angebracht ist, durch eine koordinierte Bewegung der Bewegungsachsen innerhalb eines Aktionsraumes des Industrieroboters an jeden Raumpunkt dieses Aktionsraumes bewegt werden. Als Funktionseinheit beschreibt die DE 199 62 974 einen Heizelementschweißkopf. Zur Ansteuerung des Industrieroboters ist eine Robotersteuerung mit mehreren Steuerkanälen vorgesehen, wobei jeder Bewegungsachse ein Steuerkanal zugeordnet ist, der jeweils in Abhängigkeit eines von der Robotersteuerung vorgegebenen Bewegungsablaufs für den Industrieroboter eine Bewegung der jeweiligen Bewegungsachse hervorrufen kann. Der vorgegebene Bewegungsablauf wird von der Robotersteuerung beispielsweise durch Steuerkommandos für die einzelnen Bewegungsachsen vorgegeben. Die Steuerkommandos können insbesondere von vorgegebenen Bahnen für die einzelnen Bewegungsachsen, die in der Robotersteuerung elektronisch abgelegt sind, ermittelt werden.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Industrieroboter sowie ein Steuerungsverfahren der eingangs genannten Art für kostengünstige und dennoch hochwertige Schweißvorgänge einsetzen zu können.
Für den Industrieroboter wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Robotersteuerung wenigstens einen zusätzlichen Steuerkanal aufweist, der einer als Reibschweißeinheit ausgeführten Funktionseinheit zugeordnet ist. Mit der Zuordnung der Funktionseinheit zu einem zusätzlichen, nicht den Bewegungsachsen zugeordneten Steuerkanal der Robotersteuerung kann eine besonders einfache und kostengünstige Ansteuerung der Funktionseinheit verwirklicht werden, da im Regelfall in der Robotersteuerung überzählige Steuerkanäle vorgesehen sind oder in einfacher Weise mit geringen Kosten hinzugefügt werden können. Durch die Nutzung eines dieser überzähligen oder hinzugefügten Steuerkanäle für die Funktionseinheit kann damit einerseits auf eine zusätzliche Ansteuereinheit verzichtet werden, andererseits ist eine unmittelbare Koordination der Funktionseinheit mit den Bewegungsachsen durch eine gemeinsame Ansteuerung über die Robotersteuerung gewährleistet. Eine Programmierung des Industrierobo ters sowie der Funktionseinheit kann daher in einer einheitlichen Programmiersprache stattfinden. Aufwendige Abstimmungsarbeiten zwischen unterschiedlichen Ansteuerungen für den Industrieroboter und die Funktionseinheit entfallen damit. Die Ausführung der Funktionseinheit als Reibschweißeinheit, die ein Fügen von Kunststoff- oder Metallmaterialien durch Hervorrufen einer Relativbewegung zwischen zwei miteinander zu verschweißenden Teilen ermöglicht, erlaubt eine besonders wirtschaftliche Durchführung von Anschweißvorgängen. Die Reibschweißeinheit ermöglicht beispielsweise das Anschweißen von Stutzen auf Kunststoff-Kraftstofftanks für Kraftfahrzeuge. Hierzu sind neben hohen Anforderungen an die Qualität der zu erzeugenden Schweißstelle auch Kostenaspekte von großer Bedeutung.
In Ausgestaltung der Erfindung ist ein Drehantrieb der Reibschweißeinheit dem Steuerkanal der Robotersteuerung zugeordnet. Damit kann in einfacher Weise eine Variation einer Rotationsgeschwindigkeit des Drehantriebs verwirklicht werden, was für eine effiziente Herstellung einer qualitativ hochwertigen Reibschweißverbindung von besonderer Wichtigkeit ist. Die Robotersteuerung kann beispielsweise in Abhängigkeit von einer Stellung der Bewegungsachsen Einfluss auf den Drehantrieb nehmen. Der Drehantrieb ist mit einem Greifmittel zur Aufnahme eines Reibschweißteils verbunden und leitet über das Greifmittel eine Rotationsbewegung auf das anzubringende Anschweißteil ein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Drehantrieb als regelbarer Elektromotor ausgeführt. Dadurch kann eine besonders einfache Zuordnung des Drehantriebs der Reibschweißeinheit zu dem Steuerkanal der Robotersteuerung vorgenommen werden. Eine Umsetzung von elektrischen oder elektronischen Steuersignalen, wie sie von bekannten Robotersteuerungen erzeugt werden, in hydraulische oder pneumatische Steuersignale, wie sie für derartige Drehantriebe benötigt würden, entfällt. Dadurch liegt eine unmittelbare elektrische bzw. elektronische Ansteuerung des Drehantriebs durch die Robotersteuerung vor, was neben der Ersparnis einer separaten Ansteuerung auch zur Steigerung einer Zuverlässigkeit des Industrieroboters führt, da Probleme mit elektronisch-hydraulischen oder elektronisch-pneumatischen Schnittstellen entfallen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein an der Reibschweißeinheit vorgesehener Kraftsensor mit dem Steuerkanal gekoppelt. Damit kann eine Rückkopplung der an der Reibschweißeinheit auftretenden Kräfte, insbesondere in Fügerichtung des anzuschweißenden Bauteils, an den Steuerkanal der Robotersteuerung stattfinden, so dass eine Regelung des Reibschweißvorganges durch die Robotersteuerung vorgenommen werden kann. Darüber hinaus erlaubt ein Kraftsensor auch eine Protokollierung eines Kraftverlaufs während des Schweißprozesses. Derartige Informationen können beispielsweise für Qualitätssicherungsmaßnahmen genutzt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Robotersteuerung und/oder der Drehantrieb mit Mitteln zur Drehmomenterfassung ausgestattet, die mit dem Steuerkanal gekoppelt sind. Durch die Mittel zur Drehmomenterfassung, die beispielsweise durch einen Strommesser für den vom Drehantrieb aufgenommenen elektrischen Strom oder durch einen an einer Drehachse des Drehantriebs angebrachten Dehnmessstreifen verwirklicht werden können, liegt eine unabhängige oder ergänzende Regelgröße für die Ansteuerung der Reibschweißeinheit und/oder der Bewegungsachsen des Industrieroboters durch die Robotersteuerung vor. In Kenntnis des vom Drehantrieb aufgebrachten Drehmoments kann eine besonders feinfühlige und sichere Beeinflussung des Reibschweißvorganges durch die Robotersteuerung vorgenommen werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Bewegungsachse und der Funktionseinheit eine separate Messeinrichtung zur Kraft- und/oder Drehmomentermittlung vorgesehen. Damit liegt eine Entkopplung der Messeinrichtung von der Reibschweißeinrichtung vor, so dass die Reibschweißeinrichtung in einfacher Weise austauschbar ist, ohne jeweils eine neue Kalibrierung für die Messeinrichtung zur Kraft- und/oder Drehmomentermittlung vornehmen zu müssen. Weiterhin kann durch eine Unterbringung von Kraft- und/oder Drehmomentsensoren in einer separaten Messeinrichtung eine vorteilhafte, sensorangepasste Integration der Sensoren gewährleistet werden. Während des Reibschweißvorganges auftretende thermische, mechanische oder magnetische Effekte können durch eine separate Messeinrichtung besser von den Sensoren abgeschirmt werden, wodurch eine Messgenauigkeit der Sensoren erhöht werden kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann eine direkt dem Industrieroboter zugeordnete Messeinrichtung für die Kraft- und/oder Drehmomentermittlung an der Reibschweißeinheit benutzt werden.
Für das Verfahren wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 7 gelöst. Mit diesem Verfahren kann das Anschweißteil an ein komplex geformtes Werkstück immer in eine ideale Anschweißposition angebracht werden, ohne dass dazu das Werkstück bewegt werden muss. Dies gilt insbesondere für das Anschweißen von Stutzen an blasgeformte Kunststoff-Kraftstofftanks, die eine komplexe, dreidimensionale Außengeometrie aufweisen und die Anbringung von Einfüll- sowie Auslassstutzen an unterschiedlich positionierten und orientierten Stellen der Außengeometrie erfordern.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird für die räumliche Bewegung der Bewegungsachsen eine Bahnsteuerung vorgenommen. Bei einer Bahnsteuerung werden innerhalb des Aktionsraumes des Industrieroboters Raumpunkte oder Raumbahnen als Steuerkommandos für die Robotersteuerung vorgegeben, die die Robotersteuerung in entsprechende Steuersignale für die Bewegungsachsen umsetzt. Zur Durchfüh rung einer bahngesteuerten Bewegung des Industrieroboters sind keine Rückkopplungen von Kraft- oder Drehmomentsensoren der Reibschweißeinheit notwendig, so dass eine besonders einfache Programmierung dieser durch die Bahnsteuerung zu definierenden Bewegung vorgenommen werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird für den Anschweißvorgang eine Regelung der räumlichen Bewegung der Bewegungsachsen vorgenommen. Eine Regelung setzt eine geschlossene Schleife zwischen vorgegebenen Sollwerten und tatsächlich vorliegenden Istwerten vor, wobei in der Robotersteuerung eine Anpassung der durch Sensoren ermittelten Istwerte an die in einem Speicher der Robotersteuerung abgelegten Sollwerte durch entsprechendes Nachstellen der Bewegungsachsen vorgenommen wird. Die Regelung erfordert daher das Vorhandensein von Kraft- und/oder Drehmomentsensoren, die Istwerte an die Robotersteuerung übermitteln. Mit einer Regelung der räumlichen Bewegung der Reibschweißeinrichtung kann somit eine besonders feinfühlige und präzise Durchführung des Anschweißvorganges sichergestellt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Regelung eines Anpressdrucks des Anschweißteils an das Werkstück über eine Rückkopplung eines gemessenen Kraft- und/oder Drehmomentwertes an den Steuerkanal der Robotersteuerung vorgenommen. Durch die Regelung des Anpressdrucks kann einerseits ein zu schwaches oder zu tiefes Eintauchen des Anschweißteils in das Werkstück verhindert werden, andererseits wird dadurch auch sichergestellt, dass eine innige Verbindung zwischen Anschweißteil und Werkstück durch den Reibschweißvorgang hervorgerufen werden kann. Da es sich häufig bei den Anschweißvorgängen um die Anbringung sicherheitsrelevanter Bauteile handelt, ist durch die Regelung des Anpressdrucks auch eine aussagekräftige Pro tokollierung des Anschweißvorganges möglich, die für eine Dokumentation herangezogen werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Regelung des Anpressdrucks gemäß einem zeitlich veränderlichen Sollwertverlauf vorgenommen, der von der Robotersteuerung mit dem tatsächlich gemessenen Anpressdruck verglichen wird. Durch einen zeitlich veränderlichen Sollwertverlauf kann ein individuell an die Charakteristika des Anschweißteils und des Werkstücks angepasster Anschweißvorgang durchgeführt werden. Dabei kann Rücksicht auf Parameter wie Reibbeiwert zwischen Anschweißteil und Werkstück, Werkstoffpaarung von Anschweißteil und Werkstück sowie Wärmekapazität von Anschweißteil und Werkstück genommen werden, um einen optimalen Anschweißvorgang zu erzielen.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen mit einer Reibschweißeinheit versehenen Industrieroboter mit Robotersteuerung,
1a in anderer Darstellung den Einsatz der Reibschweißeinheit an einem Werkstück und
2 in perspektivischer Darstellung eine Reibschweißeinheit an einem Auslegerabschnitt eines Industrieroboters gemäß 1.
Ein in 1 dargestellter Industrieroboter 1 weist sechs Auslegerabschnitte 15 auf, die durch Bewegungsachsen 2 drehbeweglich miteinander verbunden sind und an einem Maschinenfundament 17 angebracht sind. Jede der Bewegungsachsen 2 weist einen nicht näher dargestellten Antrieb auf, der von einer Robotersteuerung 4 über je einen Steuerkanal 6 ansteuerbar ist. Die Steuerkanäle 6 sind außerhalb der Robotersteuerung 4 in einem Datenbus zusammengefasst, der mit einer nicht näher bezeichneten Steuerplatine in der Robotersteuerung 4 verbunden ist. Mittels der Steuerkanäle 6 können somit Steuerkommandos an die Bewegungsachsen 2 übermittelt werden, die dort jeweils in eine entsprechende Bewegung der entsprechenden Antriebe umsetzbar sind. Dabei sind die Auslegerabschnitte 15 über die Bewegungsachsen 2 kinematisch in Reihe geschaltet, so dass eine an einem letzten Auslegerabschnitt 15 angebrachte Funktionseinheit 3 jeden Raumpunkt in einem nicht dargestellten, maximalen Aktionsraum des Industrieroboters 1 anfahren kann.
Die Funktionseinheit 3 ist als Reibschweißeinheit ausgeführt und weist, wie in 2 dargestellt, einen Grundträger 18 auf, der mit einem Anschlussflansch 19 über ein als Messeinrichtung 7 ausgeführtes Adapterglied an der Bewegungsachse 2 des Auslegerabschnitts 15 drehbeweglich angebracht ist. Die Reibschweißeinheit 3 weist einen am Grundträger 18 fest angebrachten Drehantrieb 5 auf, der als Elektromotor ausgeführt ist und eine Rotationsachse 13 aufweist. Eine Ansteuerung des Drehantriebs 5 ist über den Steuerkanal 6 vorgesehen, der wie die Steuerkanäle der Bewegungsachsen mit der Steuerplatine der Robotersteuerung 4 gekoppelt ist. Der Drehantrieb 5 kann als Gleich- oder Wechselstrommotor ausgeführt sein. An der Rotationsachse 13 ist in einem dem Drehantrieb 5 abgewandten Endbereich eine Werkstückaufnahme 20 angebracht, die zwei als Klemmbacken 9 ausgeführte Greifmittel aufweist. Die Klemmbacken 9 können über nicht dargestellte Bewegungsmittel, die wie der Drehantrieb 5 über den Steuerkanal 6 ansteuerbar sind, translatorisch in gegensätzlicher Richtung aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden. Somit kann zwischen den Klemmbacken 9 ein Anschweißteil 10 gespannt werden. Das An schweißteil 10 ist beispielsweise als rohrförmiger Stutzen aus Kunststoffmaterial ausgeführt und für eine Reibverschweißung mit einem in 1a dargestellten Werkstück 11 bestimmt. Das Werkstück 11, das beipielsweise ebenfalls aus Kunststoffmaterial gefertigt ist, weist zwei Schweißstellen 12 auf, an denen jeweils ein Anschweißteil 10 anbringbar ist.
Die Reibschweißeinheit 3 ist über einen Anschlussflansch 19 mit einer Messeinrichtung 7 an den Auslegerabschnitt 15 des Industrieroboters 1 gekoppelt. Die Messeinrichtung 7 weist mehrere Kraftsensoren auf, die eine Kraftermittlung in einer Fügerichtung 14 und in einer Rotationsrichtung 16 ermitteln, so dass über einen in 1 dargestellten Messkanal 8 Messsignale, die Informationen über die ermittelten Kräfte und Drehmomente enthalten, an die in der Robotersteuerung 4 vorgesehene Steuerplatine übertragen werden können. Die Messsignale können in der Robotersteuerung für eine Steuerung oder Regelung eines Anschweißvorganges, insbesondere für die Ansteuerung der Bewegungsachsen 2 und des Drehantriebs 5 über die Steuerkanäle 6 herangezogen werden.
Für einen Anschweißvorgang wird, ausgehend von einer nicht dargestellten Ruheposition des Industrieroboters, eine Folge von Steuerkommandos von der Robotersteuerung 4 an den Industrieroboter 1 abgegeben. In einem ersten Schritt wird die Reibschweißeinheit zu einem nicht dargestellten Anschweißteilmagazin hin bewegt, um ein dort gelagertes Anschweißteil 10 mittels der Klemmbacken 9 aufzunehmen. Bei Erreichen des Anschweißteilmagazins erfolgt von der Robotersteuerung 4 ein Steuerkommando über den Steuerkanal 6 an die Reibschweißeinheit 3. Damit wird eine Bewegung der Klemmbacken 9 hervorgerufen, um ein vor den Klemmbacken 9 liegendes Anschweißteil 10 zu spannen. Anschließend wird der Industrieroboter 1 durch die Robotersteuerung 4 mittels weiterer Steuerkommandos entlang einer vorgegebenen Bahn bis kurz vor eine der Schweißstellen 12 des Werkstücks 11 gefahren und dort von der Robotersteuerung anhand von abgespeicherten Koordinateninformationen zumindest nahezu normal zur Werkstückoberfläche an der Schweißstelle 12 ausgerichtet.
Anschließend wird über ein weiteres Steuerkommando der Robotersteuerung 4 über den Steuerkanal 6 der Drehantrieb 5 aktiviert, der das Anschweißteil 10 durch Rotation um die als Rotationsachse 13 ausgeführte Drehachse in Bewegung versetzt. Anschließend wird die Reibschweißeinheit in Fügerichtung 14 auf das Werkstück 11 zu bewegt, wie dies in 1a anhand der nahe des Werkstücks 11 platzierten Reibschweißeinheit 3 verdeutlicht ist. Sobald ein mechanischer Kontakt zwischen Anschweißteil 10 und Werkstück 11 an der Schweißstelle 12 vorliegt, kann ein von der Messeinrichtung 7 erzeugtes Messsignal, das Informationen über auftretende Kräfte und Momente enthält, über den Messkanal 8 an die Robotersteuerung 4 weitergegeben werden. Zu diesem Zeitpunkt findet eine Umschaltung des Industrieroboters 1 von einer Bahnsteuerung ohne Rückkopplung von Messsignalen aus der Messeinrichtung 7 auf eine geregelte Bewegung mit Berücksichtung dieser Messsignale statt. Durch die Reibung zwischen Anschweißteil 10 und Werkstück 11 findet eine Wärmeentwicklung statt, die von einer geeigneten Auswahl einer Rotationsgeschwindigkeit des Drehantriebs 5 und eines vom Industrieroboter 1 auf das Werkstück 11 ausgeübten Anpressdrucks abhängig ist.
Durch die Erwärmung zwischen Anschweißteil 10 und Werkstück 11 kommt es zu einer Veränderung eines Reibmoments, was durch die Messeinrichtung 7 detektiert werden kann und als Messsignal über den Messkanal 8 an die Robotersteuerung 4 weitergegeben wird. In Abhängigkeit vom zeitlichen Verlauf des Reibschweißvorganges sowie von den ermittelten Kräften und Drehmomenten, die an der Messeinrichtung 7 anliegen, kann die Robotersteuerung 4 die Rotationsgeschwindigkeit des Drehantriebs 5 sowie den vom Industrieroboter 1 auf das Werkstück 11 ausgeübten Anpressdruck entsprechend den in der Robotersteuerung abgelegten Vorgabewerten regeln. Sobald ein vorgegebener Endwert hinsichtlich des zeitlichen Verlaufs und/oder der Kräfte oder Drehmomente erreicht ist, wird der Drehantrieb 5 abgeschaltet, wodurch kein weiterer Wärmeeintrag durch Reibungswärme an der Schweißstelle 12 erfolgt. Das Anschweissteil 10 wird zunächst weiterhin durch die Klemmbacken 9 fixiert. In Abhängigkeit von Wärmekapazitäten des Anschweißteils 10 und des Werkstücks 11 kühlt die Schweißstelle 12 ab. Das durch die Reibungswärme plastifizierte Anschweißteil 10 und die ebenfalls plastifizierte Schweißstelle 12 sind innig miteinander verbunden und bilden nach Abkühlung eine im wesentlichen einstückige Einheit. Sobald ein beispielsweise vordefinierter Zeitraum nach Beendigung der Rotation des Drehantriebs verstrichen ist, können die Klemmbacken 9 das Anschweißteil 10 loslassen und der Industrieroboter 1 bahngesteuert aus der Schweißposition in die Ruheposition gefahren werden.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Reibschweißeinheit 3 mit einem in Fügerichtung 14 wirkenden Linearvorschub ausgerüstet, der somit ein unabhängiges Zustellen des Anschweißteils 10 auf das Werkstück 11 ohne Zutun des Industrieroboters 1 ermöglicht. Damit kann ein besonders feinfühliger und präziser Reibschweißvorgang erzielt werden, da kein Einfluss von Masseträgheiten des Industrieroboters 1 bei der Berechnung und nachfolgenden Regelung des Anpressdrucks mitberücksichtigt werden muss. Der Linearvorschub kann mit einer unmittelbar in der Reibschweißeinheit 3 vorgesehenen Steuerung oder Regelung versehen sein, die mit dem Drehantrieb 5 kommuniziert. In einer weiteren Ausführungsform ist auch eine Ansteuerung über die Robotersteuerung 4 denkbar.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann zudem eine mechanische Überlastsicherung der Reibschweißein heit 3 in Fügerichtung 14 vorgesehen sein, um auch bei fehlerhaften Steuerkommandos der Robotersteuerung 4 zu große Anpresskräfte des Anschweißteils 10 auf das Werkstück 11 zu verhindern. Eine derartige Überlastsicherung kann insbesondere durch eine federvorgespannte Rutschkupplung verwirklicht werden.

Claims

Industrieroboter (1) mit mehreren Bewegungsachsen (2), und mit einer Robotersteuerung (4) mit mehreren Steuerkanälen (6), die den Bewegungsachsen (2) für eine Ansteuerung zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung (4) wenigstens einen zusätzlichen Steuerkanal (6) aufweist, der einer als Reibschweißeinheit ausgeführten Funktionseinheit (3) zugeordnet ist.
Industrieroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehantrieb (5) der Reibschweißeinheit dem Steuerkanal (6) der Robotersteuerung (6) zugeordnet ist.
Industrieroboter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (5) als regelbarer Elektromotor ausgeführt ist.
Industrieroboter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der Reibschweißeinheit vorgesehener Kraftsensor (7) mit dem Steuerkanal (6) gekoppelt ist.
Industrieroboter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung (4) und/oder der Drehantrieb (5) mit Mitteln zur Drehmomenterfassung ausgestattet sind, die mit dem Steuerkanal (6) gekoppelt sind.
Industrieroboter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Bewegungsachse (15) und der Funktionseinheit (3) eine separate Messeinrichtung (7) zur Kraft- und/oder Drehmomentermittlung vorgesehen ist.
Verfahren zur Steuerung eines Industrieroboters nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schrittfolge: – Anfahren eines Anschweißteils (10) mit der Reibschweißeinheit (3) durch räumliche Bewegung der Bewegungsachsen (15) – Aufnehmen des Anschweißteiles (10) durch Greifmittel (9) der Reibschweißeinheit (3) – Anfahren einer Schweißstelle (12) an einem Werkstück (11) durch räumliche Bewegung der Bewegungsachsen (15) – Rotieren des Anschweißteiles (10) durch einen von der Robotersteuerung aktivierten Drehantrieb (5) der Reibschweißeinheit (3) – Anpressen des Anschweißteiles (10) an das Werkstück (11) – gegenseitiges Aufschmelzen der Oberflächen von Anschweißteil (10) und Werkstück (11) – Beenden der Rotation des Anschweißteiles (10) und weiteres Anpressen des Anschweißteiles (10) an das Werkstück (11) – Freigeben des Anschweißteiles (10) durch die Greifmittel (9)
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die räumliche Bewegung der Bewegungsachsen (15) eine Bahnsteuerung vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass für den Anschweißvorgang eine Regelung der räumlichen Bewegung der Bewegungsachsen (15) vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung eines Anpressdruckes des Anschweißteiles (10) an das Werkstück (11) über eine Rückkopplung eines gemessenen Kraft- und/oder Drehmomentwertes an den Steuerkanal (6) der Robotersteuerung (4) vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Anpressdruckes gemäß einem zeitlich veränderlichen Sollwertverlauf vorgenommen wird, der von der Robotersteuerung (4) mit dem tatsächlich gemessenen Anpressdruck verglichen wird.