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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist eine Schweißvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1, mit einer elektrischen Betriebsvorrichtung sowie einem
mit der Betriebsvorrichtung verbundenen Handgerät zum Halten und Verschweißen eines
Schweißelements.
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Für den sicheren
Betrieb einer Schweißvorrichtung
ist es notwendig den Betriebszustand der Schweißvorrichtung zu jedem Zeitpunkt
genau zu kennen. Insbesondere ist die Wahrnehmung von sicherheitsrelevanten
Informationen wie zum Beispiel das mögliche Anliegen von Hochspannung
oder auch Informationen zur Störungssuche,
zum Beispiel die Information über
elektrischen Kontakt mit dem Werkstück, unerlässlich.
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Gewöhnlich weist
eine Schweißvorrichtung eine
elektrische Betriebsvorrichtung sowie ein mittelbar verbundenes
Handgerät
auf. Um die notwendigen Informationen an den Benutzer zu übermitteln
ist eine Reihe von Methoden etabliert, die gebräuchlichste ist die Ausstattung
der elektrischen Betriebsvorrichtung mit Signalmitteln, z. B. in
Form von Displays oder LEDs.
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Üblicherweise
ist die elektrische Betriebsvorrichtung jedoch so im Arbeitsumfeld
positioniert, dass sie vor mechanischen Beschädigungen zum Beispiel durch
Schweißspritzer
geschützt
ist. Diese verdeckte Aufstellung bringt in vielen Fällen das
Problem mit sich, dass während
des Schweißvorgangs
dem Benutzer, ohne seinen Blick vom Ort des Schweißens abzuwenden,
keine ausreichende Information über den
Betriebszustand der Schweißvorrichtung
vorliegt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es dementsprechend, eine Schweißvorrichtung
anzugeben, welche Informationen zu ihrem Betriebszustand zu jeder
Zeit für
den Benutzer erkennbar zu übermittelt.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Schweißvorrichtung
gemäß Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Erfindungsgemäß wird eine
Schweißvorrichtung
mit einer elektrischen Betriebsvorrichtung sowie einem mit der Betriebsvorrichtung
verbundenen Handgerät,
zum Halten und Verschweißen
eines Schweißelements,
vorgeschlagen, wobei das Handgerät
wenigstens ein Signalmittel zur optischen Anzeige von Betriebsinformationen
der Schweißvorrichtung
aufweist.
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Beispielsweise
ist das Handgerät
eine Bolzenschweißpistole
mit einem Griff, einem Schaft sowie einem Schweißkopf.
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In
diesem Fall ist vorzugsweise das Signalmittel – vom Schweißkopf aus
gesehen – hinter
dem Schweißkopf
und vor oder im Bereich des Schafts angeordnet. Wobei jedoch darauf
zu achten ist, dass die Außenmaße und das
Gewicht des Handgeräts möglichst
unverändert
gegenüber
einem üblichen Modell
sein sollten. In eine sorgfältige
Wahl des Signalmittels müssen
deshalb diese Überlegungen
einfließen.
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Vorzugsweise
weist deshalb – in
einer vorteilhaften Weiterbildung – das Signalmittel wenigstens
eine LED auf. LEDs sind leicht, platzsparend und können selbst
in Verbindung mit Lichtleitmitteln in einem hellen Arbeitsumfeld
die zur Signalwirkung benötigte
Lichtintensität
bereitstellen.
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Ferner
ist das Signalmittel beispielsweise in der Art angeordnet, dass
es im Wesentlichen dem Außenumfang
des Handgeräts
folgt. Dadurch ist vermieden, dass abstehende Teile des Signalmittels
den Blick auf das Werkstück
behindern oder nachteilig einschränken.
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Eine
besonders vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass das Signalmittel
den Außenumfang
des Handgeräts
in einer Raumrichtung im Wesentlichen abdeckt. Der dadurch erweiterte
Anzeigebereich erlaubt es dem Benutzer in jeder möglichen Lage
des Handgeräts
die Anzeigeinformation zu erkennen.
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Darüberhinaus
ist zum Schutz des Signalmittels beispielsweise vorgesehen, dass
die an das Signalmittel angrenzende Oberfläche des Handgeräts zumindest
teilweise erhaben gegenüber
der sichtbaren Außenfläche des
Signalmittels ausgestaltet ist.
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So
kann beispielsweise vorgesehen sein, etwa auf Höhe von Öffnungen im Schweißkopf die Oberfläche des
Handgeräts
mit einer Erhebung auszustatten, oder besonders vorteilhaft die
Erhebung der Handgeräteoberfläche dadurch
zu realisieren, dass die Signalmittel vertieft gegenüber der
Handgeräteoberfläche in einer
Ausnehmung angeordnet sind.
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Um
eine kompakte Bauweise und eine einfache Integration des Signalmittels
in das Handgerät
zu ermöglichen
ist beispielsweise die Ausstattung des Signalmittels mit Lichtleitmitteln
vorgesehen. Insbesondere kann in vorteilhafter Weise das Licht von Leuchtmitteln
so in einen Lichtleiter, welcher beispielsweise den Außenumfang
des Handgeräts
in einer Raumrichtung umfasst, eingekoppelt werden, dass es über die
sichtbare Außenoberfläche des Lichtleiters
abgestrahlt wird.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung, weist das Lichtleitmittel die
Wirkung eines Diffusors auf. Um eine Sichtbarkeit aus möglichst
jedem Blickwinkel zu Erreichen ist der direkte Einsatz punktförmiger Lichtquellen
nachteilig, da durch den Einbau in das Handgerät ein wesentlicher Anteil der
Lichtabstrahlung abgeschattet ist. Zur Verbesserung des räumlichen
Abstrahlverhaltens einer eingebauten Lichtquelle ist deshalb die
Verwendung eines Diffusors vorteilhaft, üblicherweise in Kombination
mit einem passenden Reflektor, der den Hauptanteil des von einer
Lichtquelle abgestrahlten Lichts auf den Diffusor lenkt.
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In
einer Weiterbildung ist die Anzeigeanzeigeinformation des Signalmittels
durch die Dauer der Aktivierung des Signalmittels kodiert. Mit Hilfe
von verschiedenen Blinksignalen können so mit einem singulären Signalmittel
unterschiedliche und beispielsweise für den jeweiligen Betriebszustand
dominierende Informationen übermittelt
werden.
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Darüberhinaus
ist beispielsweise auch denkbar, dass das Signalmittel verschiedenfarbige Leuchtmittel
aufweist. Und vorteilhafterweise ist die Anzeigeinformation der
Signalmittel durch verschiedenfarbige Leuchtmittel kodiert. So ist
möglicherweise
für eine
Betriebsstörung
die Signalisierung in einer anderen Farbe vorgesehen als bei Betriebsbereitschaft
der Schweißvorrichtung.
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Nachfolgend
soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Schweißvorrichtung,
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2 eine
erfindungsgemäße Bolzenschweißpistole
und
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3 beispielhafte Ausgestaltungen der Integration
der Signalvorrichtung in das Handgerät.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Schweißvorrichtung 1 mit
einer elektrischen Betriebsvorrichtung 2 sowie einem mittelbar
verbundenen Handgerät 3 zum
Halten und Verschweißen
eines Schweißelements
dargestellt, wobei das Handgerät 3 wenigstens
ein Signalmittel 4 zur optischen Anzeige von Betriebsinformationen
der Schweißvorrichtung 1 aufweist.
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Üblicherweise
ist das Handgerät 3 mit
der elektrischen Betriebsvorrichtung 2 durch zum Betrieb notwendige
elektrische Leitungen verbunden. Denkbar ist aber auch eine Schweißvorrichtung 1,
welche eine starrere mechanische Verbindung des Handgeräts zum elektrischen
Betriebsgerät 2 aufweist,
wenn sie beispielsweise für
die Verwendung in semiautomatischen Fertigungsverfahren zur Führung einer Bewegung
optimiert ist. In jedem Fall ist das Handgerät 3 jedoch nicht integraler
Bestandteil der elektrischen Betriebsvorrichtung 2 sondern
mittelbar mit dieser verbunden. Beispielsweise kann die Betriebsvorrichtung 2 ein
Signalmittel 4 zur Anzeige des Betriebszustands der Schweißvorrichtung 1 aufweisen. Unter
Umständen
sind diese jedoch während
des Betriebs der Vorrichtung 1 nicht für den Benutzer erkennbar. Deshalb
ist erfindungsgemäß vorgesehen, das
Handgerät 3 mit
wenigstens einem Signalmittel 4 zur optischen Anzeige von
Betriebsinformationen auszustatten. Die Signalübermittlung an das Handgerät 3 kann
dann beispielsweise in die Kabel der vorhandenen elektrischen Verbindungsleitungen
integriert sein.
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Vorteilhafterweise
ist das Signalmittel 4 so angebracht, dass sie sich während des
Schweißvorgangs
im direkten Blickfeld des Benutzers befindet. Insbesondere sind
dabei mögliche
Unterschiede beim Greifen des Handgeräts 3 während verschiedener
Arbeitsabläufe
zu berücksichtigen
und es ist vorteilhaft einen Bereich zur Befestigung des Signalmittels 4 zu
wählen,
der während
aller Arbeitsabläufe sichtbar
bleibt.
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Handelt
es sich bei dem Handgerät 3 beispielsweise – wie in 2 dargestellt – um eine
Bolzenschweißpistole,
welche einen Griff 3a, einen annähernd elliptischen Schaft 3b sowie
einen Schweißkopf 3c aufweist,
so ist eine vorteilhafte Position zur Anbringung des Signalmittels 4 – vom Schweißkopf 3c aus
gesehen – unmittelbar
nach dem Schweißkopf 3c und
vor oder im Bereich des Schafts 3b gegeben. Diese Position
liegt im unmittelbaren Blickfeld des Benutzers und wird nicht beim
Greifen der Schweißpistole 3 vom
Benutzer verdeckt.
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Neben
dem möglichen
Einbau von LCD Anzeigeelementen in das Handgerät 3 oder möglicherweise
der Verwendung von Glüh-
oder Leuchtstofflampen ist das Signalmittel 4 in besonders
vorteilhafter Weise mit LEDs realisiert. Durch die kompakte Bauform
einer LED ist in vielfältiger
Art und Weise die Integration des Signalmittels 4 in das
Handgerät 3 möglich, ohne
insbesondere die äußere Form
des Handgeräts 3 oder
dessen Gewicht in unvorteilhafter Weise zu verändern.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
folgt die Form des Signalmittels 4 dem Außenumfang
des Handgeräts 3.
Insbesondere wird damit erreicht, dass nicht der Blick auf den Ort
des Schweißens durch
ab- oder überstehende
Teile des Signalmittels 4 behindert ist. Beispielsweise
könnte
vorgesehen sein, dass die zur Signalisierung genutzte Abstrahlfläche in die
Abdeckung des Außenumfangs
des Handgeräts 3 integriert
ist.
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Besonders
vorteilhaft ist, wenn das Signalmittel 4 den Außenumfang
des Handgeräts 3 in
einer Raumrichtung im Wesentlichen umfasst. Beispielsweise könnte dies – wie in 2 und 3 für
den Fall einer Bolzenschweißpistole
dargestellt – in
Form eines Ringlichts erfolgen. Jedoch sind auch andere Signalisierungsformen,
zum Beispiel durch Ausbildung ganzer Umfangsflächen des Handgeräts 3 als
Signalmittel 4 – wie
beispielsweise in 3d) dargestellt – denkbar.
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Eine
einfache Integration des Signalmittels 4 in Umfangsflächen des
Handgeräts 3 ist
beispielsweise durch die Ausgestaltung des Signalmittels 4 mit
Lichtleitmitteln gegeben. Insbesondere können diese leicht einstückig in
Teile der Abdeckung der Umfangsfläche des Handgeräts 3 integriert
sein – wie es
beispielsweise 3d) zeigt. So ist es vorteilhafterweise
möglich,
mit einem einzelnen oder wenigen Leuchtmitteln große Bereiche
der Umfangsfläche des
Handgeräts 3 zur
Signalisierung zu nutzen. Dies bedingt eine starke Erweiterung des
Betrachtungswinkels unter dem die Signalinformation erkannt wird.
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Besonders
vorteilhaft ist ein Diffusor zur Lichtleitung im Signalmittel 4 vorgesehen.
Bei zurückgesetztem
Einbau eines Leuchtmittels wird aufgrund der Streuwirkung des Diffusors
der mögliche Betrachtungswinkel
des Benutzers nochmals stark erweitert.
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Desweiteren
ist – wie
in 3 dargestellt – in einem weiteren Ausführungsbeispiel
vorgesehen, dass die an ein Signalmittel 4 angrenzende
Oberfläche
des Handgeräts 3 zumindest
teilweise erhaben gegenüber
der sichtbaren Außenfläche des
Signalmittels 4 ausgestaltet ist. Durch diese gegenüber dem
Außenumfang
des Handgeräts 3 versetzte
Anbringung ist eine Schutzfunktion der Außenfläche des Handgeräts für mechanische
Beschädigungen des
Signalmittels 4 erreicht. Insbesondere ist diese Schutzwirkung
gegen direkt aus Richtung des Orts des Schweißens auf das Signalmittel 4 treffende Schmelzespritzer
geboten.
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Mögliche vorteilhafte
Ausgestaltungen der an das Signalmittel 4 angrenzenden
Oberfläche
des Handgeräts 3 sind
in den 3a)–3c) dargestellt. 3a)
zeigt eine flanschartige Erhebung der Umfangsfläche des Handgeräts 4,
um das Signalmittel 4 in Richtung des Ortes des Schweißens abzudecken.
Das Ausführungsbeispiel
von 3b) sieht eine in Richtung des Handgeräteinneren
versetzte Anbringung des Signalmittels 4 vor, sodass die
Umfangsflächen
des Handgeräts 3 ohne
zusätzliche Maßnahmen
eine erhabene Position gegenüber
der Außenfläche des
Signalmittels 4 einnehmen. 3c) zeigt
abschnittsweise eine Bolzenschweißpistole, welche durch eine
gegenüber
dem Signalmittel 4 erhabene Form des Schweißkopfes
eine Schutzwirkung gegenüber
einer Beschädigung
des Signalmittels 4 erreicht. Ferner ist es denkbar eine
Kombination dieser Schutzmechanismen für Signalmittel anzuwenden und
darüberhinaus
ist anzumerken, dass die dargestellten Schutzmechanismen für Signalmittel sich
nicht auf den Fall einer Bolzenschweißpistole beschränken sondern
für alle
erfindungsgemäßen Handgeräte anwendbar
sind.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
ist die Signalinformation durch die Dauer der Aktivierung des Signalmittels 4 kodiert.
Insbesondere könnte
in diesem Fall die Notwendigkeit entfallen mehrere Signalmittel 4 miteinander
zu kombinieren um alle benötigten
Informationen darzustellen. Dies ist besonders vorteilhaft um den
Platzbedarf der Signalmittel 4 zu minimieren. Darüberhinaus
ist durch eine vorteilhafte Auswahl der angezeigten Information
sichergestellt, dass der Benutzer die für ihn gerade wesentliche Information
erhält.
Dies ist besonders wichtig, wenn es sich dabei um sicherheitsrelevante
Informationen handelt.
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Ferner
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Signalinformation
durch die Ausgestaltung des Signalmittels 4 mit verschiedenfarbigen Leuchtmitteln
kodiert ist. Beispielsweise könnten
die üblichen
Signalfarben wie z. B. grün – zur Anzeige der
Betriebsbereitschaft der Schweißvorrichtung 1 oder
rot – zur
Anzeige von Betriebsstörungen
verwendet werden, so dass schnell ein intuitives Verständnis der
Signale beim Benutzer erzielt wird.