DE19817803C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Elektrodenkappen von einer insbesondere konisch ausgebildeten Aufnahme eines Schweißroboters - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Elektrodenkappen von einer insbesondere konisch ausgebildeten Aufnahme eines Schweißroboters. DOLLAR A In der industriellen Fertigung, insbesondere im Automobilbau, werden die Elektrodenkappen an Schweißroboterarmen immer noch manuell ausgewechselt. Zur Senkung der Kosten und Optimierung der Prozeßzuverlässigkeit wird ein Verfahren vorgeschlagen, in dem DOLLAR A - eine Elektrodenkappe in einem Werkzeug drehfest fixiert wird, DOLLAR A - mit einem Drehmoment um die Mittelachse der Elektrodenkappe beaufschlagt und DOLLAR A - einer entlang dieser Mittelachse in Richtung des Endes der Aufnahme gerichteten Kraft zur Verschiebung unterworfen wird. DOLLAR A Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Umsetzen dieses Verfahrens.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Elektrodenkappen von einer ins­ besondere konisch ausgebildeten Aufnahme eines Schweißrobo­ ters.

Unter einem Schweißroboter wird im Rahmen dieser Erfindung ein computergesteuerter Roboterarm mit einer Schweißzange ver­ standen, wobei auf die Schweißzange an einander gegenüberlie­ genden Zangenenden je eine Elektrodenkappe auf eine spezielle Aufnahme aufgesteckt ist. Zur selbständigen Fixierung der Elektrodenkappen sind die Aufnahmen der Schweißzangen übli­ cherweise konisch zu ihrem freien Ende hin verjüngt ausge­ bildet, so daß eine aufgesetzte Elektrodenkappe unter federn­ der Weitung durch die Preßkraft der Schweißzange auf der Auf­ nahme automatisch fixiert wird. Der so erreichbare Halt einer Elektrodenkappe auf einer konischen Aufnahme ist so stark, daß zum Auswechseln einer verschmutzten oder im Arbeitsprozeß ver­ schlissenen Elektrodenkappe ein Spezialschlüssel von Hand unter Aufbringung großer Kräfte eingesetzt werden muß. Ein derzeit verbreitet praktiziertes Verfahren unter Verwendung einer Stehbolzenabziehzange ist durch den Einsatz von Hand­ arbeit vergleichsweise teuer. Zudem verursacht dieses Verfah­ ren auch eine Stillstandszeit am Schweißroboter, da bei einem Auswechselvorgang zugleich beide einander gegenüberliegenden Elektrodenkappen ausgewechselt werden müssen. Eine prüfbare Einhaltung der Prozeßnormen nach ISO 9001 ist zudem nicht gegeben, da ein manueller Wechsel der Elektrodenkappen zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nicht beliebig genau kontrollier­ bar durchgeführt werden kann.

Aus der DE 36 05 099 C2 ist ein Verfahren zum Abziehen von Elektrodenkappen bekannt, bei dem nach dem Fixieren bzw. Klemmen und Drehen eine axial gerichtete Kraft zum Abziehen auf die Elektrodenkappe ausgeübt wird. Eine in einem Vor­ bereitungsschritt angebrachte Fixierung schützt die Elek­ trodenkappenaufnahme dabei vor dem Einfluß des Drehmoments. Drehen und eine Bewegung in axialer Richtung erfolgen dabei aufgrund einer starren Kopplung stets gleichzeitig, indem im Zuge der Drehbewegung durch eine Nockenscheibe eine axial gerichtete Kraft auf die fixierte Elektrodenkappe ausgeübt wird.

Die DE 34 27 366 A1 offenbart ein Abziehverfahrens für Elek­ trodenkappen, bei dem einer Schwenk-/Drehbewegung ebenfalls gleichzeitig eine axial wirkende Kraft überlagert, indem ein Zangenmechanismus mit der darin fixierten Elektrodenkappe mit einem raumbeweglichen Lager auf einer festen Kurvenbahn bewegt werden. Zudem sind getrennte Fixierungen für die Elektrodenaufnahme und die Elektrodenkappe selber vorgese­ hen.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur schnellen, preisgünstigen und prozeßtechnisch sicher prüfbaren Auswechselung von Elektrodenkappen und sicheren Anpaßbarkeit an diverse Typen von Elektrodenkappen an Schweißrobo­ tern zu schaffen.

Obwohl die vorstehend geschilderten Probleme seit langer Zeit insbesondere im Bereich der Automobilindustrie bekannt sind, sind keine zuverlässigen Lösungen für diese Aufgabe bekannt geworden.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Entfernen von Elek­ trodenkappen vorgeschlagen, in dem

• - nur die in der Aufnahme des Schweißroboters angeord­ nete Elektrodenkappe in einem Werkzeug drehfest fixiert wird und
• - mit einem Drehmoment um die Mittelachse der Elektro­ denkappe beaufschlagt und
• - einer entlang dieser Mittelachse in Richtung des Endes der Aufnahme gerichteten, und vom Verlauf des Drehmoments unabhängig steuerbaren Kraft zur Ver­ schiebung unterworfen wird.

Der sich im kontinuierlichen Betrieb eines Schweißroboters zwischen der Elektrodenkappe und ihrer Aufnahme ausbildende Preßsitz wird nach dem Stand der Technik zum Lösen durch eine Stehbolzenabziehzange als Handwerkzeug durch ein manuell er­ zeugtes Drehmoment überwunden. Die Elektrodenkappe besitzt nach dem Überwinden der Haftreibung jedoch eine ausreichend hohe innere Spannung, so daß die Elektrodenkappe sich zwar auf der Aufnahme drehen, aber trotzdem nicht von der Aufnahme abnehmen läßt. In der Praxis wird die Elektrodenkappe daher so lange auf der Aufnahme bewegt, bis sie sich von ihrem koni­ schen Sitz förmlich herunterdreht und abgenommen werden kann. Diese Vorgehensweise ist sehr zeitintensiv und verschließt zudem auch die Aufnahme stark. Ferner setzt dieses Vorgehen die Aufnahme der Gefahr einer Beschädigung durch das Handwerk­ zeug aus.

Verfahren nach dem vorstehend zitierten Stand der Technik weisen das Problem der starren und nicht an geänderte Be­ triebsbedingungen anpaßbare Kopplung von Drehbewegung und axial gerichteter Kraft zum Abziehen der Elektrodenkappe auf. Zudem tragen sie in sich das Erfordernis einer zusätz­ lichen Fixierung auch der Elektrodenaufnahme in sich.

Hingegen sieht ein erfindungsgemäßes Verfahren nach dem Fixie­ ren nur der Elektrodenkappe neben dem Aufbringen eines Drehmomentes zum Losbrechen der Elektrodenkappe aus dem Preßsitz durch Überwindung der Haft­ reibung auch eine unabhängig davon steuerbare axial wirkende Kraft zum Abziehen der fi­ xierten Elektrodenkappe vor. Eine derartige Kraft wird in Verfahren nach dem Stand der Technik nicht aufgebracht. Die Strecke, über die diese axial zum freien Ende der Aufnahme hin gerichtete Kraft auf die fixierte Elektrodenkappe einwirkt, ist dabei vorteilhafterweise sehr kurz. Dieses Verfahren weist dabei gegenüber bekannten Verfahren den Vorteil auf, daß es sehr zuverlässig ist und zudem auch voll mechanisierbar ist. Eine technische Umsetzung des Verfahrens ist daher mit sehr vielen verschiedenen Ansätzen realisierbar.

In einer Weiterbildung werden die Verfahrensschritte des Be­ aufschlagens der fixierten Elektrodenkappe mit dem Drehmoment und des Aufbringens der entlang der Mittelachse in Richtung des freien Endes der Aufnahme gerichteten Kraft zeitlich min­ destens teilweise überlagert. Diese besondere Steuerung des Verfahrens hat sich in Versuchen als besonders vorteilhaft erwiesen. Nach dem Fixieren der Elektrodenkappe in einem Werk­ zeug wird daher bevorzugt erst ein Drehmoment aufgebracht. Dem Drehen der Elektrodenkappe wird aber noch unter Einwirkung des Drehmomentes eine Kraft überlagert, die zum freien Ende des Aufnahme hin gerichtet ist. Die aus dem starren Preßsitz her­ aus durch das Drehmoment drehbare Elektrodenkappe wird somit durch die Kraft von der Aufnahme abgezogen, wobei diese beiden Vorgänge einander in zeitsparender Weise überlagert werden. Eine Verminderung der Drehweges ist somit möglich. Das spart nicht nur Zeit und Energie ein, sondern reduziert auch die Baugröße einer Vorrichtung zur Umsetzung des Verfahrens. Zudem wird die Dauer der Flächenreibung zwischen der Elektrodenkappe und der Aufnahme verkürzt, so daß die Aufnahme auch insgesamt weniger verschleißt.

Erfindungsgemäß wird zur Verwirklichung des vorstehend be­ schriebenen Verfahrens eine Vorrichtung zum Entfernen einer Elektrodenkappe von einer insbesondere konisch ausgeformten Aufnahme eines Schweißroboters vorgeschlagen mit

• - einem Greifer zum drehfesten Fixieren der Elektroden­ kappe,
• - der in einem Gehäuse angeordnet ist,
• - das aus zwei Teilen aufgebaut ist, vorzugsweise einem Oberteil und einem Unterteil,
• - die gegeneinander zur Übertragung eines Drehmomentes auf die Elektrodenkappe verschwenkbar sind, wobei
• - das Gehäuse auf einem Ende eines Pneumatikzylinders befestigt ist.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umsetzung des vorge­ schlagenen Verfahrens ermöglicht es, die Verfahrensschritte bzw. Funktionen des Fixierens einer Elektrodenkappe über einen Greifer sowie der Übertragung eines Drehmomentes auf die Elek­ trodenkappe mittels eines einzigen Gehäuses zu realisieren. Das Gehäuse besteht dazu aus einem Oberteil und einem Unter­ teil, die insbesondere durch ein Lager miteinander gelenkig verbunden sind. Die Gehäuseteile können somit gegeneinander um einen Drehachse herum verschwenkt werden, wodurch um diese feste Drehachse ein Drehmoment aufgebaut wird.

Das durch diesen konstruktiven Ansatz sehr kompakte Gehäuse ist an einem Pneumatikzylinder bzw. auf dem Kolben eines Pneu­ matikzylinders befestigt. Das Gehäuse ist dementsprechend als Ganzes insbesondere aus einer Normallage heraus in beide Rich­ tungen höhenverstellbar. Auf diese Weise kann sehr einfach eine entsprechend große Zug- bzw. Druckkraft über das Gehäuse auf den im Gehäuse angeordneten Greifer und somit auf die in dem Greifer fixierte Elektrodenkappe ausgeübt werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Gehäuse in einem seiner Teile eine Einführöffnung zum Einführen der Elek­ trodenkappe auf. Gegenüber dieser Einführöffnung ist insbeson­ dere auch in dem anderen Teil des Gehäuses eine Einführöffnung so angeordnet, daß der in dem Gehäuse angeordnete Greifer vorzugsweise von zwei Seiten alternativ zum Abziehen von Elek­ trodenkappen genutzt werden kann. Vor dem Hintergrund des Einsatzes von Schweißzangen mit jeweils an gegenüberliegenden Ende dieser Schweißzangen angeordneten Elektrodenkappen ist die Ausbildung der Einführöffnung in der Form einer beidseitig nutzbaren Durchgangsöffnung besonders vorteilhaft. Zum Abzie­ hen der Elektrodenkappen muß die Schweißzange so nicht von einer in die andere Stellung um z. B. 180° gedreht und neu in einer Vorrichtung positioniert werden. Weiter kann die gelen­ kige Verbindung von Oberteil und Unterteil des Gehäuses so in besonders einfacher Weise durch ein Kugellager erfolgen.

Alternativ kann der Greifer auch z. B. um die Achse der Ein­ führöffnung herum drehbar in einem umschließenden Gehäuse angeordnet sein. So kann der Greifer dann beidseitig in dem Gehäuse gelagert werden, z. B. durch Kugellagerringe jeweils um den Bereich der Einführöffnungen herum. Das Gehäuse kann auch um den Greifer herum weitgehend geschlossenen werden. Die Zange kann sich zur Übertragung des Drehmoments auf die Elek­ trodenkappe im Innern des Gehäuses bewegen, wobei dann keine beweglichen Teile mehr nach außen in Erscheinung treten kön­ nen. Die Größe des Gehäuses ist also an die maximalen Auslen­ kungen des Greifers anzupassen. Das Gehäuse kann so als Schutz gegen Unfälle oder Verschmutzung dienen. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung wird jedoch in der Nähe eines beweglichen Schweiß­ roboters eingesetzt und zeichnet sich durch einen extrem robu­ ten Aufbau aus, wie anhand eines Ausführungsbeispiels nachfol­ gend noch erläutert wird, so daß eine Vorrichtung mit zweige­ teiltem Gehäuse der vorstehend beschriebenen Alternative mit geschlossenem Gehäuse insgesamt vorgezogen wird.

Vorteilhafterweise umfaßt der Greifer einen Zangenmechanismus und insbesondere als Anordnung aus zwei Doppelhebeln, die um Anlenkungspunkte auch eine den Hebellängen entsprechende Über­ setzung der Kräfte erlauben. Der Zangenmechanismus ist vor­ teilhafterweise in einem der Teile des Gehäuses angelenkt und/oder wird geführt. So wird neben der Übertragung einer Kraft auch die Übertragung eines hohen Drehmomentes auf die Elektrodenkappe ermöglicht. Zudem wird der Zangenmechanismus vorzugsweise durch das Oberteil des Gehäuses mechanisch unter­ stützt. Der Zangenmechanismus kann somit auch zur Übertragung großer Kräfte und Momente insgesamt vergleichsweise schwach ausgelegt werden, da er sich im Gehäuse abstützen kann.

Der Greifer bildet zur sicheren Fixierung einer Elektrodenkap­ pe stets einen kraftschlüssigen Kontakt mindestens in Form einer Dreipunkt-Auflage aus. In einer bevorzugten Ausführungs­ form ist der Greifer dazu mit Greiferbacken ausgerüstet, die zueinander nicht symmetrisch ausgebildet sind. Eine Greifer­ backe ist V-förmig, die andere ist zu ihrem äußeren Ende hin rampenförmig ansteigend. Beide Greiferbacken können drehfest an dem Greifer fixiert sein.

In einer alternativen Weiterbildung der Erfindung weist der Greifer mindestens eine im Bereich der Einführöffnung ver­ schiebliche angeordnete Greiferbacke auf. Diese Greiferbacke wird durch den vorstehend beschriebenen Zangenmechanismus zur Fixierung der Elektrodenkappe in die Einführöffnung vorzugs­ weise senkrecht zu der Drehachse hineingeschoben. Dabei über­ trägt diese Greiferbacke eine Kraft zum Aufbau eines kraft­ schlüssigen und somit auch drehfesten Kontaktes auf die Elek­ trodenkappe. Bevorzugt werden jedoch zwei einandergegenüber­ liegende Greiferbacken eingesetzt, die im wesentlichen auf einer Linie verschieblich sind, die durch die Drehachse der beiden Teile des Gehäuses verläuft. Jede Greiferbacke weist insbesondere eine der runden Außenform der Elektrodenkappe angepaßte Innenkontur und vorzugsweise auch eine Innenverzah­ nung auf. Die Fixierung der Elektrodenkappe erfolgt somit stets kraft- und zudem auch formschlüssig nur im Oberteil des Gehäuses, das gegenüber dem Unterteil drehbar gelagert ist.

Vorteilhafterweise ist der Zangenmechanismus an dem Ende, das dem Greifer entgegengesetzt ist, an einer Zug- und Schubstange über einen Kniehebelmechanismus angelenkt. Die über eine oder zwei Greiferbacken auf die Elektrodenkappe ausgeübte Fixie­ rungskraft kann so in einfacher Weise bei hoher Übersetzung durch einen Pneumatikzylinder aufgebracht werden, der an der Zug- und Schubstange angebunden ist.

In einer Weiterbildung weist die Zug- und Schubstange eine Längenverstellung auf. Diese Längenverstellung ist beispiels­ weise in Form einer Gewindestange mit Rechts-/Linksgewinde- Abschnitten und einer z. B. mittig angeordneten Stellschraube verwirklicht. Auf diese Art und Weise wird über die Längenver­ stellung der Schubstange der Bewegungsbereich des Pneumatik­ zylinders festgelegt. Dabei ist über die Doppelhebel des Zan­ genmechanismus auch der maximale Öffnungsgrad der Greifbacken über einen weiten Bereich einstellbar. Es ist prinzipiell möglich, den gesamten Bereich der normierten Durchmesser von Elektrodenkappen durch diese Stellschraube einzustellen. Vor­ zugsweise wird diese Stellschraube jedoch nur für die Feinein­ stellung genutzt, da der Kniehebelmechanismus möglichst nicht bis in seinen Totpunkt hinein betrieben werden soll. Eine Anpassung an alle gängigen Elektrodenkappentypen an einer einzigen erfindungsgemäßen Elektrodenwechsler-Vorrichtung kann dann in einfacher Weise durch Austausch der Greiferbacken zuverlässig mit wenigen Handgriffen vorgenommen werden. Eine Sicherung der Feineinstellung kann bei Gewindespiel-Unter­ drückung in bekannter Weise z. B. durch Kontermuttern erfolgen.

In einer alternativen Ausführungsform wird beim Zangenmecha­ nismus an Stelle eines Kniehebelmechanismus ein Keilmecha­ nismus eingesetzt, der durch Federkraft z. B. in eine geöffnete Ausgangslage zurückgestellt wird. Ein Keilmechanismus weist die Besonderheit auf, daß er unabhängig von der Öffnungsweite der Greiferbacken eine Kraft gleicher Größe übertragen kann. Dabei ist ein Keilmechanismus, wie er z. B. nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben wird, unanfällig gegen­ über Toleranzen der Vorrichtung und der Elektrodenkappen. An den Kontaktstellen des Greifers bzw. der Doppelhebel mit dem Keil können Rollen zur Reibungs- und Verschleißminimierung eingesetzt werden. Die Federkraft zur Rückstellung des Grei­ fers kann durch eine oder mehrere Druck- oder Zugfedern breit­ gestellt werden.

Bei einem Keilmechanismus ist eine Einrichtung bzw. Anpassung der Öffnungsweiten des Greifers über den gesamten Bereich der normierten Durchmesser von Elektrodenkappen durch Regelung einer Einschubtiefe des Keils möglich. Für eine besonders genaue Einstellung bzw. Regelung kann ein Spindelantrieb an die Stelle des bevorzugt eingesetzten Pneumatikzylinders tre­ ten, wobei der Spindelantrieb selber pneumatisch getrieben werden kann. Ein Feinabgleich durch eine Stellschraube ist bei Einsatz einer elektronischer Regelung, wie er aus dem Bereich der CNC-Maschinen bekannt ist, nicht erforderlich.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Pneumatikzylinder im Bereich des einen Teils des Gehäuses, in der Gebrauchslage der Vorrichtung vorzugsweise des Unterteils, angelenkt und am Ende seines Kolbens mit dem anderen Teil, vorzugsweise dem Oberteil, derart gelenkig verbunden, daß sich ein Hebelarm zwischen der Anlenkung des Kolbens am Oberteil und der Dreh­ achse des Oberteils und des Unterteils ergibt. Ein wesentli­ cher Teil der gesamten Gehäusebaulänge bildet somit einen Hebelarm von den Kraftangriffspunkten zur Drehachse hin. So kann um die Drehachse auch bei relativ kleiner, vorzugsweise pneumatisch aufgebrachter Kraft, ein großes Moment aufgebracht werden. Durch diese Art der Übersetzung kann in einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung auch ein relativ kleiner Pneumatik­ zylinder als preiswertes Normbauteil eingesetzt werden.

In einer Weiterbildung wird die durch die Teile des Gehäuses gebildete Drehachse mit der Mittelachse der in dem Greifer fixierten Elektrodenkappe in der Einführöffnung des Gehäuse in Übereinstimmung gebracht. Durch die Dreipunkt-Auflage der Elektrodenkappe im Greifer wird beim Fixieren automatisch auch eine Justierung bewirkt, so daß die Drehachse des Elektroden­ wechsels mit der Mittelachse der Elektrode übereinstimmt. Hieraus ergeben sich neben der Minimierung zusätzlicher Tor­ sionsmomente innerhalb des Elektrodenwechsels für die Kon­ struktion vielfältige Vorteile, wie nachfolgend auch noch anhand einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt wird.

Vorteilhafterweise ist unterhalb des Pneumatikzylinders, der zur Höhenverstellung bzw. zum Aufbau einer axial wirkenden Kraft dient, mindestens ein Federelement angeordnet. Ein bei ungenauer Einführung der Schweißzange eines Schweiß-Roboter­ arms in eine erfindungsgemäße Vorrichtung auftretender Winkel- bzw. Achsenversatz zwischen der Drehachse und der Mittelachse der Elektrodenkappe ausgleicht. Beschädigungen durch Verbiegen der Schweißzange oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auswechseln werden somit auch bei nicht exakter Positionierung der Schweißzange vermieden. Die Vorrichtung kann sich gegen die Federkraft neigen oder ohne Störungen auch leicht ver­ drehen. Eine über eine Meßzelle bestimmbare zu extreme Be­ anspruchung kann eine Not-Abschaltung auslösen.

Weiter können im Bereich des zur Höhenverstellung bzw. zum Aufbau einer Abziehkraft dienenden Pneumatikzylinders außen­ seitig Stützkolben angebracht werden, die ohne eigenen Antrieb mit einer Passung in entsprechenden Hülsen geführt werden. Eine derartige Anordnung dient der Aufnahme eines Kippmomen­ tes, das bei Betrieb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Abziehvorgang einer Elektrodenkappe von ihrer Aufnahme ent­ stehen kann.

Bei Einsatz von Elektrodenkappen mit zu extrem stark unter­ schiedlichen Durchmessern erlaubt eine erfindungsgemäße Vor­ richtung auch die Anordnung von zwei Zangenmechanismen in einem gemeinsamen Oberteil übereinander, die mit ihren Grei­ ferbacken gemeinsam in einer Einführöffnung für Elektrodenkap­ pen arbeiten, wobei wahlweise jedoch nur ein Greiferbackenpaar in Abhängigkeit der jeweils auszuwechselnden Elektrode ange­ steuert wird. Diese und andere Möglichkeiten der Anpassung an unterschiedlichste Gegebenheiten werden insbesondere durch die geringe Bauhöhe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erst mög­ lich. Dabei kann die Einführöffnung als Durchgangöffnung in dem Gehäuse generell von beiden Seiten durch Einführen zu wechselnder Elektrodenkappen genutzt werden.

Durch den kompakten Aufbau wird eine erfindungsgemäße Vor­ richtung bzw. ein Elektrodenwechsler vorteilhaft in Kombina­ tion mit einer aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 94 14 151 U1 bekannten Vorrichtung zur Elektrodenreinigung eingesetzt. In prozeßleittechnisch jederzeit prüfbarer Weise ist somit der Einsatzzyklus eines mit einer Start- bzw. Neufräsung versehe­ nen Paars von Elektrodenkappen geschlossen. Das einsatzbereite neue Elektrodenkappenpaar ist erfahrungsgemäß nach ca. 50 Schweißungen aufgrund anhaftender Verschmutzungen bzw. Korro­ sion und eines damit stark ansteigenden Übergangswiderstandes soweit verunreinigt, daß es in eine Elektrodenreinigungsvor­ richtung bzw. Fräseeinheit zum Reinigen gefahren wird. Ein in der Kontrollogik des Schweißroboters integrierter Zähler regi­ striert die Anzahl dieser Reinigungsvorgänge, bei denen erfah­ rungsgemäß auch Elektrodenmaterial abgetragen werden muß. So kann beispielsweise nach 20 Reinigungsvorgängen eine für einen Kappentyp maximal zulässige Lebensdauer erreicht sein, so daß der Schweißroboterarm von seiner Steuerlogik ein spezielles Signal zum Wechseln der Kappen in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erhält. Nach dem Abziehen beider Elektrodenkappen in vorstehend beschriebener Weise entnimmt der Schweißroboter mit seiner Schweißzange aus einem nach dem Stand der Technik bekannten Magazin ein neues Paar Elektrodenkappen. Beispiels­ weise durch Zusammendrücken der Schweißzange werden diese neuen, rohen Kappen auf ihren Aufnahmen fixiert. Durch einen nachgeschalteten Sensor kann die erfolgreiche Durchführung der Aufnahme neuer Elektrodenkappen an die Steuerlogik des Robo­ ters bestätigt werden. Der Roboterarm verfährt nun wiederum in die Elektrodenreinigungsvorrichtung, in der die rohen Elek­ trodenkappen ihre Startfräsung erhalten. Die Startfräsung ist jeweils auf den Anwendungsvorgang hin speziell angepaßt. Damit stehen nun wieder neue, einsatzbereite Elektrodenkappen an den Schweißzangen des Roboterarms zur Verfügung.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung wird bevorzugt unter Verwen­ dung von Pneumatikzylindern aufgebaut, da insbesondere beim Kraftfahrzeugbau in den Werkshallen stets Druckluft zur Verfü­ gung steht. Es können jedoch in für den Fachmann leicht er­ kennbarer Weise auch hydraulische oder z. B. auch elektrische Antriebe eingesetzt werden, wie beispielsweise in der Form von Spindelhubvorrichtungen mit sich ändernder Ganghöhe.

Weitere Vorteile werden nachfolgend anhand der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläu­ tert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Elek­ trodenwechslers bei geöffnetem Gehäuseoberteil;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Ausführungsform von Fig. 1 im Schnitt in der eingezeichneten Ebene A-A und

Fig. 3 einen Ausschnitt von Fig. 1 mit einer alternativen Ausführungsform eines Greifers.

In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Elektrodenwechslers 1 dargestellt bei geöffnetem Gehäuse 2, bei dem eines der beiden Teile, ein Oberteil 3 (vgl. Fig. 2), der Übersichtlichkeit halber abgenommen wurde. So ist nun ein in dem Gehäuse 2 liegender Greifer 4 mit einem Kniehebelmecha­ nismus 5 zu sehen, der zwei Doppelhebel 6 umfaßt. Die Doppel­ hebel 6 sind an Anlenkungspunkten A, B im Oberteil 3 angeord­ net. An einer Endseite der Doppelhebel 6 ist jeweils eine Greiferbacke 7 angelenkt, die in hier lediglich angedeuteten seitlichen Führungen 8 des Oberteils 3 verschiebbar sind. Die Greiferbacken 7 ragen in Abhängigkeit der Stellung der Doppel­ hebel 6 unterschiedlich weit in eine Einführungsöffnung 9 eines hier als Basis dargestellten Unterteils 10 hinein. Die gleiche Einführungsöffnung 9 ist auch in dem hier nicht dar­ gestellten Oberteil 3 an gleicher Stelle, also gegenüberlie­ gend, angeordnet. So kann eine Elektrodenkappe von beiden Seiten her in den Elektrodenwechsler 1 eingeführt, fixiert und abgezogen werden.

An dem den Greiferbacken 7 entgegengesetzt liegenden, anderen Ende der Doppelhebel 6 ist ein Zwischenstück 11 über Gelenk­ punkte a, b, c und d des Kniehebelmechanismus 5 angeschlossen. Das Zwischenstück 11 ist über eine Längenverstellung in Form einer Stellschraube 12 mit dem Kolben 13 eines Pneumatikzylin­ ders 14 verbunden und durch eine Kontermutter gesichert. Die Längenverstellung kann dabei mit einem Links/Rechtsgewinde ausgestattet werden. Durch Drehen der Stellschraube 12 der Längenverstellung ist bei ausgefahrener Endposition des Kol­ bens 13 die Schließstellung der Greiferbacken 7 des Greifers 4 sowie die Öffnungsweite des Greifers 4 im Bereich der Ein­ führungsöffnung 9 einstellbar. Damit kann der Greifer 4 des Elektrodenwechslers 1 zum drehfesten Fixieren eines jeden normgerechten Elektrodenkappentyps in der Einführöffnung 9 variabel eingestellt werden.

Es wird jedoch bevorzugt, diese Anpassung an die in vorgegebe­ nen Normstufen eingesetzten Elektrodenkappen einfach durch Auswechseln der Greiferbacken 7 vorzunehmen. Die Stellschraube 12 wird dann nur zur Feineinstellung mit Toleranzabgleich genutzt, während die unterschiedlichen Öffnungsweiten der Greifers 4 durch die Baulänge der jeweils eingesetzten Grei­ ferbacken 7 festgelegt werden. Der Verstellweg des Kniehebel­ mechanismus 5 bleibt dadurch unabhängig von dem Durchmesser der abzuziehenden Elektrodenkappe stets gleich. Er wird nie bis zum Kniepunkt, dem Totpunkt des Mechanismus, betrieben. Der Kniepunkt wird insbesondere wegen der darin auftretenden extrem hohen Kräfte bewußt gemieden.

Ein Wechsel der Greiferbacken 7 hat auch den weiteren Vorteil, daß die jeweils eingesetzten Greiferbacken 7 in der Formgebung ihrer Innenflächen 7a stets optimal an eine Elektrodenkappen­ baugröße angepaßt sind. In Fig. 1 sind die Innenflächen 7a kreisbogenförmig an den hier eingesetzten Elektrodenkappentyp angepaßt. Sie können auch innenverzahnt werden.

Der Pneumatikzylinder 14 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Flachzylinder dargestellt. So kann der Kolben 13 nicht ver­ dreht werden. Die Feineinstellung kann daher mit nur einem Werkzeug erfolgen und wird durch eine Kontermutter fixiert. Dabei wird gleichzeitig auch das Gewindespiel in der Längen­ anpassung unterdrückt, was die Anordnung insgesamt gegen ein Ausschlagen bzw. "Ausleiern" schützt. Der o. g. besonderen Eigenschaft des Pneumatikzylinders 14 ist auch die Längenver­ stellung mit einem der Kontermutter gegenüberliegenden, frei drehbaren Ende angepaßt. Es können jedoch bei einfacher Ände­ rung des Aufbaus auch normale, runde Pneumatikzylinder-Baufor­ men aus Normreihen eingesetzt werden.

Ein weiterer Pneumatikzylinder 15 ist über einen Anlenkpunkt C mit einem an dem Unterteil 10 fixierten Träger 16 verbunden. Ein Kolben des Pneumatikzylinders 15 ist an einem Anlenkpunkt D mit dem Oberteil 3 des Gehäuses 2 verbunden, dazu ist hier beispielsweise der Anlenkpunkt D auf einer Platte angeordnet, die wiederum über vier Schraubverbindungen mit dem Oberteil 3 bzw. dem am Oberteil 3 fixierten Pneumatikzylinder 14 fixiert ist, wie anhand einer nachfolgenden Seitenansicht des Elek­ trodenwechslers 1 noch dargestellt wird.

Das Oberteil 3 und das Unterteil 10 des Gehäuses 2 sind über ein in der Darstellung der Fig. 1 verdecktes Lager 17 so an­ einander angelenkt, daß sich eine Drehachse E ergibt, die in der dargestellten Ausführungsform in der Mitte der Einführöff­ nung 9 liegt. Ferner sind die Greiferbacken 7 in der seitli­ chen Führung 8 des Oberteils 3 durch die Doppelhebel 6 auf einer Linie gegeneinander verschiebbar, die senkrecht durch die Drehachse E und ferner auch senkrecht zu einer Längsachse L des Gehäuses 2 verläuft. Im Betrieb des Elektrodenwechslers treten so keine zusätzlichen Momente auf, z. B. aus einem Ver­ satz der Kontaktstellen der Greiferbacken 7 an der Elektroden­ kappe resultieren könnten. Durch die Form der Greiferbacken 7 wird stets mindestens eine Dreipunktauflage einer Elektroden­ kappe zwischen den Greiferbacken 7 hergestellt. Hierdurch ist bei Anpassung des Greifers 4 auf beliebige Elektrodenkappen­ durchmesser stets eine sichere und drehfeste Fixierung mög­ lich.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausgangslage des Elektroden­ wechslers 1 ist die Drehachse E um eine Distanz h entlang der Längsachse L von dem Anlenkpunkt D des Kolbens 18 des Pneuma­ tikzylinders 15 entfernt. Eine durch den Pneumatikzylinder 15 im Anlenkpunkt D aufgebaute Kraft bewirkt über h als Hebelarm ein Drehmoment um die Drehachse E, und somit auch um die Mit­ telachse einer zwischen den Greiferbacken 7 kraftschlüssig fixierten Elektrodenkappe. Dazu wird das Oberteil 3 durch den Pneumatikzylinder 15 um die Drehachse E gegenüber dem Unter­ teil 10 entlang des eingezeichneten Pfeils P um ca. 20° ge­ dreht.

Zur vollständigen Darstellung von in Fig. 1 verdeckt liegenden Teilen des Elektrodenwechslers 1 ist in Fig. 2 eine Schnitt­ darstellung entlang der Ebene A-A aus Fig. 1 durch das Gehäuse 2 skizziert. Es wird hier insbesondere der Kraftfluß innerhalb des Greifers 4 verdeutlicht. Er wirkt vom Pneumatikzylinder 14 ausgehend über die Längenverstellung 12, Zwischenstück 11 mit einer seitlichen Führung 11a am Oberteil 3 des Gehäuses 2 zu der endseitig an je einem Doppelhebel 6 angeordneten Greifer­ backe 7.

Ferner ist anhand der Fig. 2 auch im Detail der Aufbau des Gehäuses 2 im Bereich der Einführöffnung 9 vom Oberteil 3 sowie vom Unterteil 10 her dargestellt. So wird die Einführ­ öffnung 9 durch ein Drehstück 19 gebildet, das hier über einen Bolzen 20 mit dem Oberteil 3 starr verbunden ist und über das Lager 17 mit dem Unterteil 10 um die Drehachse E herum drehbar gelagert wird.

Die Durchbrüche 8a in dem Drehstück 19 können den Greiferbac­ ken 7 als seitliche Führungen 8 dienen. Im vorliegenden Aus­ führungsbeispiel sind die Greiferbacken 7 jedoch mit Spiel an den Enden der Doppelhebel 6 befestigt. Sie führen also keine exakte Linearbewegung aus, sondern laufen auf einem kurzen Stück einer Kreisbahn, die in ersten Näherung aber als gerade Strecke betrachtet werden kann. In einer nicht weiter dar­ gestellten Ausführungsform können die Greiferbacken 7 an den Enden der Doppelhebel 6 angelenkt sein, so daß die Durchbrüche 8a den Greiferbacken 7 dann als wirkliche seitliche Führungen 8 zur Herstellung einer exakten Linearverschiebung dienen können.

Die im Einsatz mit einer Elektrodenkappe 21 in Kontakt stehen­ den Innenflächen 7a der Greiferbacken 7 werden zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung mit einer Innenverzahnung bzw. einer Riffelung versehen.

Im Schnitt ist in Fig. 2 eine auszuwechselnde Elektrodenkappe 21 auf einer konischen Aufnahme 22 einer (nicht weiter dar­ gestellten) Schweißzange eines Schweißroboterarmes skizziert, wobei die Mittelachse der Elektrodenkappe 21 mit der Drehachse E des Elektrodenwechslers 1 bzw. des Gehäuses 2 übereinstimmt. Der Grad der Abnutzung ist an der Elektrodenkappe 21 gestri­ chelt eingezeichnet. Die unter extrem hoher Haftreibung ste­ hende Verbindung zwischen der Elektrodenkappe 21 und der ko­ nischen Aufnahme 22 der Schweißzange wird im vorliegenden Fall von unten in die Einführöffnung 9 des Gehäuses 2 durch den Roboterarm eingeführt, bis die Greiferbacken 7 sicher um die Elektrodenkappe 21 durch den Greifer 4 unter Wirkung des Pneu­ matikzylinders 14 angedrückt werden können. Nachfolgend wird durch den Pneumatikzylinder 15 über den Hebelarm h ein Drehmo­ ment um die Drehachse E aufgebaut sowie nach dem Einsetzen einer Drehbewegung des Elektrodenkappe 21 eine Hubkraft durch einen Pneumatikzylinder 23 als teilweise Überlagerung von zwei Bewegungen aufgebaut. Die Drehbewegung und die Hubkraft sind voneinander unabhängig über die Steuerung des Elektrodenwechs­ lers 1 einstellbar. Es wird im vorliegenden Fall erst eine Drehbewegung um ca. 20° durchlaufen bevor der Pneumatikzylin­ der 23 die Hubkraft zum Abziehen der Elektrodenkappe 21 in Form eines kurzen Impulses aufbaut. Hinsichtlich der Beanspru­ chung des Lagers 17 hat es sich jedoch auch als vorteilhaft herausgestellt, das Gehäuseoberteil 3 durch ein Zurückdrehen wieder in seine Ausgangslage zurückzufahren und erst dann, also bei geschlossenem Gehäuse, den Pneumatikzylinder 23 an­ zusteuern. Der Anwender ist hier in der Wahl prinzipiell frei und kann die Steuerung des Elektrodenwechslers 1 seinen Be­ dürfnissen anpassen.

Einen sich während des Abziehprozesses am Kolben des Pneuma­ tikzylinders 23 aufbauendes Kippmoment wird durch seitlich zum Kolben des Pneumatikzylinders 23 parallel laufende Stützbolzen 24 abgefangen. Die Stützbolzen 24 verlaufen ohne eigenen An­ trieb in Führungshülsen 25 kippstabil und dienen nur dem Schutz des Pneumatikzylinders 23.

Nach dem Abziehen der Elektrodenkappe 21 wird die Aufnahme 22 z. B. zum Positionieren der zweiten Elektrodenkappe 21 der Schweißzange verfahren. Dadurch wird unter dem Elektroden­ wechsler 1 Platz geschaffen, so daß die verbrauchte Elektro­ denkappe 21 einfach durch Lösen des Greifers 4 unter Wirkung der Schwerkraft aus dem Elektrodenwechsler 1 entfernt werden kann. Die Elektrodenkappe 21 fällt aus dem Gehäuse 2 heraus, z. B. in ein unterhalb unterhalb des eigentlichen Elektroden­ wechslers 1 angeordneten Auffang- bzw. Sammelbehälter.

Eine durch die Einführöffnung 9 des Oberteils 3 hindurch posi­ tionierte und in dem Greifer 4 fixierte Elektrodenkappe 21 kann dann in einem anschließenden Prozeßschritt von der ko­ nischen Aufnahme gelöst werden, wobei der Elektrodenwechsler 1 aus der in Fig. 2 dargestellten Normallage heraus durch den Pneumatikzylinder 15 zum Aufbau einer zusätzlichen, dem Dreh­ moment um die Drehachse E überlagerten Kraft nach unten hin verfahren wird.

Ein unterhalb des Pneumatikzylinders 23 angeordnetes Feder­ element ist in Fig. 2 nicht mehr dargestellt worden. Es werden in einem Elektrodenwechsler 1 bevorzugt vier Federelemente unterhalb der Führungshülsen 25 angeordnet, um ein Anpassen des Elektrodenwechslers 1 an Achsenfehler bzw. Winkelungenau­ igkeiten durch ein beschränktes Neigen zu ermöglichen. Diese Fehler können im Betrieb des Elektrodenwechslers 1 insbesonde­ re durch eine ungenaue Positionierung der Elektrodenkappe 21 in der Einführöffnung 9 hervorgerufen werden und könnten ohne Schutzmaßnahmen zur Zerstörung des Elektrodenwechslers 1 füh­ ren.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Greifers 4'. Im Unterschied zu dem in Fig. 1 dargestellten Greifer 4 wird der Greifer 4' über einen Keilmechanismus 5' angetrieben. Der Keilmechanismus 5' umfaßt einem Keilstück 26, das analog zu dem Verbindungsstück 11 der Ausführungsform von Fig. 1 und 2 mit dem Ende des Kolbens 13 verbunden ist. Das Keilstück 26 und der Kolben 13 können mit oder auch ohne zwischengeschalte­ te Längenverstellung miteinander starr verbunden werden.

Das Keilstück 26 weist seitliche Führungen 11a' auf, die mit dem Gehäuseoberteil 3 in Kontakt stehen. Zudem besitzt das Keilstück 26 eine Rippe 27, die ebenfalls als Führung im Ge­ häuseoberteil 3 genutzt werden kann. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform wird nur die Rippe 27 zur Führung des Keilstücks 26 eingesetzt, ohne seitliche Führungen 11a'. Die eigentliche Aufgabe der Rippe 27 besteht jedoch darin, zusammen mit einer Wegmeßeinheit eine elektronische Regelung der Bewegung des Kolbens 13 zu ermöglichen.

Zwei in diesem Ausführungsbeispiel symmetrisch ausgebildete Keilflächen 28 des Keilstücks 26 stehen über Rollen 29 mit den Enden von Doppelhebeln 6' in Kontakt. Eine Verschiebung des Keilstücks 26 bewirkt somit eine Bewegung der Doppelhebel 6', wobei das Maß der Bewegung über die Neigung der Keilflächen 28 vorgegeben wird. Der Bereich der Schließbewegung ist von dem Durchmesser der jeweils abzuziehenden Elektrodenkappe abhängig und wird als maximaler Verschiebeweg in einer elektronischen Steuerung gespeichert, die die Bewegung der Kolbens 13 über­ wacht. Über eine Regelung ist der Verschiebungsweg des Kolbens 13 unter Einsatz bekannter Techniken frei einstellbar, der über die Doppelhebel 6' eine Fixierung aller Normkappendurch­ messer bei einheitlichen Greiferbacken ermöglicht. Ebenfalls in gestrichelter Darstellung sind die Doppelhebel 6' in einer Extremlage beim Fixieren z. B. einer Elektrodenkappe mit einem Durchmesser von 13 mm, dem derzeit nach der Norm geringsten Durchmesser, eingezeichnet.

Die Doppelhebel 6' werden durch Federelemente 30 belastet, so daß sich die Doppelhebel 6' beim Zurückziehen des Keilstücks 26 bzw. Einfahren des Kolbens 13 in seinen Zylinder 14 automa­ tisch wieder in eine geöffnete Ruheposition bewegen, in der vorzugsweise jede normgerechte Elektrodenkappe 21 in der Ein­ führöffnung 9 positioniert werden kann.

Als Alternative zur der Ausführungsform von Fig. 1 sind die Doppelhebel 6' jenseits der Anlenkungen A und B einstückig mit Greiferbacken 7' und 7" verbunden. Dabei unterscheiden sich die Greiferbacken 7' und 7" in ihrer Form deutlich vonein­ ander: Die Innenfläche 7a' der Greiferbacke 7' ist V-förmig, die Greiferbacke 7" hingegen weist eine rampenförmig zum frei­ en Ende hin ansteigende Innenfläche 7a" auf. Eine in gestri­ chelter Darstellung nur als Umriß 21a wiedergegebene Elek­ trodenkappe wird zwischen den Greiferbacken 7' und 7" in einer stabilen Dreipunktauflage fixiert, wobei auch eine Verzahnung der Innenflächen 7a' und 7a" einen weiteren Beitrag zu einer sicheren, kraftschlüssigen Fixierung leisten kann.

Claims (14)

1. Verfahren zum Entfernen von Elektrodenkappen (21) von einer insbesondere konisch ausgebildeten Aufnahme (22) eines Schweißroboters, in dem

• 1. nur die in der Aufnahme (22) des Schweißroboters an­ geordnete Elektrodenkappe (21) in einem Werkzeug (1) dreh­ fest fixiert wird,
• 2. mit einem Drehmoment um die Mittelachse (E) der Elek­ trodenkappe (21) beaufschlagt und
• 3. einer entlang dieser Mittelachse (E) in Richtung des Endes der Aufnahme (22) gerichteten und vom Verlauf des Drehmoments unabhängig steuerbaren Kraft zur Verschiebung unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. sich der Verfahrensschritt des Beaufschlagens der fixierten Elektrodenkappe (21) mit dem Drehmoment
• 2. mit dem Aufbringen der entlang der Mittelachse in Richtung des Endes der Aufnahme (22) gerichteten Kraft
• 3. zeitlich mindestens teilweise überlappt.

3. Vorrichtung zum Entfernen von Elektrodenkappen (21) von einer insbesondere konisch ausgebildeten Aufnahme (22) eines Schweißroboters mit

• 1. einem Greifer (4) zum drehfesten Fixieren der Elektrodenkappe (20),
• 2. der in einem Gehäuse (2) angeordnet ist,
• 3. das aus zwei Teilen aufgebaut ist, vorzugsweise einem Oberteil (3) und einem Unterteil (10),
• 4. die gegeneinander zur Übertragung eines Drehmo­ mentes auf die Elektrodenkappe (21) verschwenkbar sind, wobei
• 5. das Gehäuse (2) auf einem Ende eines Pneumatik­ zylinders (23) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. das Gehäuse (2) eine Einführöffnung (9) zum Ein­ führen der Elektrodenkappe (21) aufweist,
• 2. insbesondere je eine im Oberteil (3) und im Un­ terteil (10) angeordnete Einführöffnung (9),
• 3. durch die eine Elektrodenkappe (21) eingeführt und in dem Greifer (4) fixiert werden kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und/oder Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Greifer (4) einen Zangen­ mechanismus umfaßt, der insbesondere als Anordnung aus zwei Doppelhebeln (6) in einem Teil des Gehäuses (2) angelenkt ist, vorzugsweise dem Oberteil (3).

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (4) zur sicheren Fixierung einer Elektrodenkappe (21) stets einen kraftschlüssigen Kontakt mindestens in Form einer Dreipunkt-Auflage ausbildet, wobei er bevorzugt mit Greiferbacken (7) ausgerüstet ist, die zueinander nicht symmetrisch geformt sind.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. der Greifer (4) mindestens eine im Bereich der Ein­ führöffnung (9) verschiebliche angeordnete Greifer­ backe (7) aufweist,
• 2. vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende Grei­ ferbacken (7),
• 3. die im Einsatz der Vorrichtung auf einer Linie im wesentlichen senkrecht zur Drehachse (E) verschoben werden.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3-7 dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (4) an einem dem Greiferbacken (7) entgegengesetzten Ende mit einer Zug- und Schubstange in Kontakt steht bzw. an dieser angelenkt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zug- und Schubstange (13) eine Längenverstel­ lung aufweist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zangenmechanismus einen Kniehebelmechanismus (5) oder eine Keilmecha­ nismus (5') umfaßt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3-10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pneumatikzylinder (15) im Bereich des Unterteils (10) angelenkt und am Ende seines Kolbens (13) mit dem Oberteil (3) derart gelenkig verbunden, daß sich ein Hebelarm (h) zwischen der Anlenkung des Kolbens am Oberteil (3) und der Dreh­ achse (E) des Oberteils (3) und des Unterteils (10) ergibt.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (E) mit der Mittelachse der Elektrodenkappe (21) übereinstimmt.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3-12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Feder­ element vorzugsweise unterhalb des einer Höhenverstel­ lung dienenden Pneumatikzylinders (23) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3-13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des für die Höhenverstellung dienenden Pneumatikzylinders (23) mindestens ein Stützbolzen (24) angebracht ist, der vorzugsweise außenseitig ohne eigenen Antrieb mit einer Passung in entsprechenden Führungshülsen (25) geführt ist.