DE202016000049U1 - Integriertes Werkstückpositionierungssystem mit integralem Dampfabzugssystem - Google Patents

Abstract

Werkstückpositionierungssystem (100, 200) mit einer integrierten Dampfabzugsvorrichtung (101, 201), wobei das System (100, 200) Folgendes umfasst: eine drehbar bewegliche Arbeitsoberflächenbaugruppe die mindestens eine Arbeitsoberfläche (107A, 107B, 206A, 206B) enthält; mindestens einen Teiler (106, 206), der sich von der mindestens einen Arbeitsoberfläche aufwärts erstreckt und die mindestens eine Arbeitsoberfläche in mehrere Arbeitszonen teilt, in denen ein Schweißvorgang ausgeführt wird, wobei der Teiler eine Auffangbaugruppe (220) enthält, die eine erste Entlüftungsöffnung auf einer ersten Seite des Teilers umfasst, der in Richtung einer ersten Arbeitszone der mehreren Arbeitszonen öffnet, und eine zweite Entlüftungsöffnung auf einer zweiten Seite des Teilers (106, 206) umfasst, der in Richtung einer zweiten Arbeitszone der mehreren Arbeitszonen öffnet, die durch den Teiler (106, 206) gebildet werden; wobei mindestens eine der ersten und der zweiten Entlüftungsöffnung selektiv in Strömungsverbindung mit der Dampfabzugsvorrichtung (101, 201) gebracht wird, um Dämpfe aus mindestens einer der mehreren Arbeitszonen abzuziehen.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Erfindung betrifft das Schweißen und Schneiden, und betrifft insbesondere Schweiß- und Schneidsysteme, die mit einem Werkstückpositionierungssystem gemäß der Ansprüche 1 und 20 mit integralem Dampfabzug arbeiten.
• BESCHREIBUNG
• Insbesondere zur Verbesserung der Produktivität wird ein Werkstückpositionierungssystem gemäß Anspruch 1 und gemäß Anspruch 20 beschrieben. Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Werkstückpositionierungssystem mit einem integralen Dampfabzugssystem. Das Positionierungssystem enthält eine bewegliche Baugruppe, die mehrere separate Arbeitszonen hat, von denen jede in der Lage ist, ein Werkstück zu halten, wobei jede Arbeitszone eine Arbeitsoberfläche und eine Entlüftungsöffnung hat. Die Entlüftungsöffnungen in jeder Arbeitszone sind gleichmäßig positioniert, damit die Baugruppe so bewegt oder gedreht werden kann, dass jede Entlüftungsöffnung über einem ortsfesten Entlüftungsverteiler oder -system positioniert ist, so dass für das Werkstück während eines Schneid- oder Schweißvorgangs eine Entlüftung bereitgestellt werden kann. Während des Vorgangs wird die Baugruppe bewegt, um jede jeweilige Entlüftungsöffnung in einer gleichbleibenden und wiederholbaren Weise über dem ortsfesten Entlüftungssystem zu positionieren, um eine adäquate Werkstückentlüftung und eine höhere Produktivität zu erlauben.
• Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Werkstückpositionierungssystem, das eine bewegliche Arbeitsoberflächenbaugruppe enthält, die mehrere Arbeitszonen aufweist. In das Werkstückpositionierungssystem ist zum Beispiel eine Dampfabzugsvorrichtung integriert. Die Arbeitsoberflächenbaugruppe enthält mehrere Arbeitsoberflächen und mehrere Entlüftungsöffnungen. Zu schweißende oder zu schneidende Werkstücke sind auf den mehreren Arbeitsoberflächen anzuordnen. Jede der mehreren Entlüftungsöffnungen ist auf jeder der mehreren Arbeitsoberflächen angeordnet, um eine entsprechende Arbeitszone zu entlüften. In einigen beispielhaften Ausführungsformen enthält das Werkstückpositionierungssystem des Weiteren einen Verteiler, der unter der Arbeitsoberflächenbaugruppe angeordnet ist. Der Verteiler ist bevorzugt mit einem Kanalsystem gekoppelt, durch das Dämpfe, die während des Schweißens oder Schneidens entstehen, zu der Dampfabzugsvorrichtung transportiert werden sollen. Wenn ein Werkstück, das auf einer ersten Arbeitsoberfläche der mehreren Arbeitsoberflächen angeordnet ist, zum Schweißen oder Schneiden positioniert ist, so ist der Verteiler ausgerichtet und steht mit einer ersten Entlüftungsöffnung in Strömungsverbindung, der der ersten Arbeitsoberfläche der mehreren Arbeitsoberflächen entspricht.
• Ein Werkstückpositionierungssystem mit einer integrierten Dampfabzugsvorrichtung, wobei das System Folgendes enthält: eine drehbar bewegliche Arbeitsoberflächenbaugruppe, die mindestens eine Arbeitsoberfläche enthält; mindestens einen Teiler, der sich von der mindestens einen Arbeitsoberfläche aufwärts erstreckt und die mindestens eine Arbeitsoberfläche in mehrere Arbeitszonen teilt, in denen ein Schweißvorgang ausgeführt wird, wobei der Teiler eine Auffangbaugruppe enthält, die eine erste Entlüftungsöffnung auf einer ersten Seite des Teilers umfasst, der in Richtung einer ersten Arbeitszone der mehreren Arbeitszonen öffnet, und eine zweite Entlüftungsöffnung auf einer zweiten Seite des Teilers umfasst, der in Richtung einer zweiten Arbeitszone der mehreren Arbeitszonen öffnet, die durch den Teiler gebildet werden; wobei mindestens einer der ersten und zweiten Entlüftungsöffnungen selektiv in Strömungsverbindung mit der Dampfabzugsvorrichtung gebracht wird, um Dämpfe aus mindestens einer der mehreren Arbeitszonen abzuziehen.
• Ein Werkstückpositionierungssystem mit einer integrierten Dampfabzugsvorrichtung, wobei das System Folgendes enthält: eine bewegliche Arbeitsoberflächenbaugruppe, die einen Teiler aufweist, der mehrere Arbeitszonen definiert, wobei die Arbeitsoberflächenbaugruppe Folgendes enthält: mehrere Arbeitsoberflächen, auf denen Werkstücke für einen Schweißvorgang angeordnet werden, mehrere Entlüftungsöffnungen, wobei jede der mehreren Entlüftungsöffnungen neben den mehreren Arbeitsoberflächen angeordnet ist und selektiv mit der Dampfabzugsvorrichtung verbunden wird, um eine entsprechende Arbeitszone zu entlüften; und eine Luftmesserbaugruppe, die an dem Teiler gestützt wird, wobei die Luftmesserbaugruppe mindestens ein Luftmesser enthält, das einen Auslass enthält, der in Strömungsverbindung mit einer Luftzufuhr steht, wobei der mindestens eine Auslass so ausgerichtet ist, dass Fluid über mindestens eine der Arbeitszonen gerichtet wird.
• KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Die oben beschriebenen und/oder weitere Aspekte der Erfindung werden anhand einer ausführlichen Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen besser verstanden, in denen Folgendes zu sehen ist:
• 1 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines integrierten Dampfabzugssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 2 veranschaulicht eine weitere Ansicht der in 1 gezeigten Ausführungsform;
• 3 veranschaulicht eine weitere Ansicht der in 1 gezeigten Ausführungsform;
• 4 veranschaulicht eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Ausführungsform;
• 5A und 5B veranschaulichen beispielhafte Ausführungsformen einer Werkstückoberfläche, die in beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
• 6A bis 6C veranschaulichen beispielhafte Ausführungsformen eines Dichtungseingriffs zwischen einem Verteiler und Entlüftungsöffnungen in der beweglichen Baugruppe;
• 7 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines integrierten Dampfabzugssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 8 ist ein Seitenaufriss eines Werkstückpositionierungssystems gemäß der Erfindung;
• 9 ist ein Frontaufriss des Werkstückpositionierungssystems;
• 10 ist ein Frontaufriss einer Auffangbaugruppe gemäß der Erfindung;
• 10A ist eine Schnittansicht entlang der Linie 10A-10A in 10 (mit einer Detailansicht gemäß 10B);
• 11 ist ein Seitenaufriss eines Werkstückpositionierungssystems gemäß der Erfindung, das Details einer Luftmesserbaugruppe zeigt;
• 12 ist eine Draufsicht eines Werkstückpositionierungssystems gemäß der Erfindung, das Details einer Luftbaumbaugruppe zeigt;
• 12A ist eine vergrößerte Ansicht eines in 12 angegebenen Bereichs, die zusätzliche Details einer Luftbaumbaugruppe zeigt;
• 13 ist eine perspektivische Ansicht eines Werkstückpositionierungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die die Funktionsweise einer Luftbaumbaugruppe zeigt; und
• 14 ist eine geschnittene Seitenansicht ähnlich 10A, die Details eines alternativen Teilers in dem Werkstückpositionierungssystem zeigt.
• DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
• Im Folgenden werden nun beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen und die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen sollen dem Leser das Verständnis der Erfindung erleichtern und sind nicht dafür gedacht, den Schutzumfang der Erfindung in irgendeiner Weise einzuschränken. Gleiche Bezugszahlen beziehen sich stets auf gleiche Elemente.
• 1–4 veranschaulichen eine schaubildhafte Darstellung eines Werkstückpositionierungssystems 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Werkstückpositionierungssystem 100 enthält allgemein eine Stützfläche oder Aufspannvorrichtung, an bzw. in der das Werkstück gesichert wird. Das Werkstück wird in Erwartung eines Bearbeitungs- oder Montagevorgangs gesichert, der Schweißen, Schneiden, Hartlöten oder Weichlöten oder einen sonstigen Vorgang beinhaltet, der zur Entstehung von Dämpfen führen kann. Der Einfachheit halber werden diese Vorgänge im vorliegenden Text gemeinsam als ein Schweißvorgang bezeichnet. Zu Dämpfen gehört die Freisetzung oder Entstehung von Rauch, unerwünschtem Gas oder Schwebeteilchen, die während des Schweißvorgangs entstehen. Im Allgemeinen wird ein Implement I verwendet, um den Schweißvorgang innerhalb einer Arbeitszone WZ (Work Zone) auszuführen, die das Werkstück W umfasst. Das Implement I kann jedes beliebige Werkzeug sein, das für den bestimmten Schweißvorgang geeignet ist, einschließlich beispielsweise ein Schweißbrenner, ein Plasmaschneider, ein Laserschweiß- oder Schneidgerät, ein Lötkolben, ein Hartlötbrenner, ein Plattierungsbrenner, ein Hartauftragsbrenner und dergleichen. Das System 100 kann in jedem beliebigen robotischen, halbautomatischen oder manuellen Schweißvorgang verwendet werden.
• Gemäß der Erfindung enthält das System ein integriertes Dampfabzugssystem. Das System 100 arbeitet mit einer Dampfabzugsvorrichtung 101, die in der Regel einen Abzugsmotor enthält, und kann mindestens einen Filter 114 enthalten. Der Abzugsmotor zieht während eines Schweiß- oder Schneidvorgang Luft durch ein Kanalsystem 103 des Werkstückbereichs. Der Filter 114 wird dafür verwendet, die abgezogene Luft zu reinigen und jegliche unerwünschten Teilchen und Chemikalien aus dem angesaugten Luftstrom zu entfernen. Struktur und Funktionsweise von Dampfabzugsvorrichtungen 101 sind allgemein bekannt, weshalb ihre Struktur und Funktionsweise hier nicht ausführlich beschrieben werden. Das System 100 kann außerdem einen Roboter 105 enthalten, um einen gewünschten Schweiß- oder Schneidvorgang auszuführen. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann ein halbautomatischer oder manueller Schweißbrenner verwendet werden, ohne vom Wesen oder Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
• Wie in den 1–4 gezeigt, enthält das System 100 außerdem eine Arbeitsoberflächenbaugruppe 110, auf der Werkstücke angeordnet werden, um geschweißt oder geschnitten zu werden. Die Baugruppe 110 ist eine bewegliche Baugruppe, so dass sie mehrere Werkstücke vor dem Roboter 105 für einen Schweiß- oder Schneidvorgang positionieren kann. In der in den Figuren gezeigten Ausführungsform ist die Baugruppe 110 eine drehbare Baugruppe, die um einen Mittelpunkt herum schwenkt, um mehrere Werkstücke vor dem Roboter 105 zu positionieren. Die Baugruppe 110 wird durch einen Motor 108 gedreht. In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden der Motor 108 und der Roboter 105 durch eine Steuereinheit 115 gesteuert, die die Rotation der Baugruppe 110 und die Bewegung des Roboters 105 steuert. Das heißt, die Steuereinheit 115 veranlasst, dass sich die Baugruppe 110 um eine zweckmäßige Rotationsdistanz dreht, um ein durch den Roboter 105 zu schweißendes oder zu schneidendes Werkstück zu positionieren.
• Die gezeigte Baugruppe 110 ist in mehrere Arbeitszonen geteilt (von denen zwei gezeigt sind), wobei die erste Arbeitszone eine erste Arbeitsoberfläche 107A hat und die zweite Arbeitszone eine zweite Arbeitsoberfläche 107B hat, die jeweils separat ein Werkstück für einen Schweiß- oder Schneidvorgang stützen können. Die Arbeitszonen sind durch einen Teiler 106 getrennt, der einen Schutz zwischen den zwei Arbeitszonen bereitstellt. Wie gezeigt, kann der Teiler 106 zwischen Arbeitszonen zentriert sein. Alternativ kann der Teiler 106 die Arbeitszonen ungleichmäßig teilen, um Arbeitszonen verschiedener Größen relativ zueinander zu bilden. Der Teiler 106 schirmt jede jeweilige Arbeitszone ab, um zu verhindern, dass Materialtrümmer von einer Zone zur anderen wandern, und um einen Nutzer vor dem Schweißvorgang abzuschirmen. In jeder der jeweiligen Arbeitsoberflächen 107A/B befindet sich eine Entlüftungsöffnung (siehe 109A bzw. 109B). Die Entlüftungsöffnungen 109A/B sind in jeder jeweiligen Oberfläche 107A/B ähnlich ausgerichtet und positioniert, so dass, wenn sich die Baugruppe 110 in einer zweckmäßigen Position befindet, eine der Öffnungen 109A/B über und in Strömungsverbindung mit einem Verteiler 104 positioniert ist, der an das Kanalsystem 103 gekoppelt ist. Diese Strömungsverbindung erlaubt die Entstehung eines abwärts gerichteten Zuglufteffekts, wenn die Abzugsvorrichtung 101 arbeitet. Das heißt, die Strömungsverbindungsbeziehung zwischen der Öffnung 109A/B und dem Verteiler 104 erlaubt einen effizienten Luftstrom abwärts durch die Öffnung 109A/B in den Verteiler 104, der unter und nahe der Öffnung 109A/B angeordnet ist, so dass die Luft von der Arbeitszone adäquat abgelüftet werden kann. Sobald ein Schneid- oder Schweißvorgang auf einer Seite der Baugruppe 110 vollendet ist, wird die Baugruppe 110 um 180 Grad gedreht, so dass die andere der Arbeitsoberflächen 107A/B und Öffnungen 109A/B in Strömungsverbindung mit dem Verteiler 104 positioniert wird, um wieder eine ordnungsgemäße Entlüftung zu ermöglichen, wie oben beschrieben. Die Öffnungen 109A/B sind so positioniert, dass eine geometrische Mitte der Öffnungen 109A/B jeweils im Wesentlichen auf eine geometrische Mitte des Verteilers 104 (an seiner oberen Öffnung) ausgerichtet ist, wenn jede der Oberflächen 107A/B an ihrer jeweiligen Arbeitsposition positioniert ist. Mit einer solchen Konfiguration bleibt der Entlüftungsstrom ungeachtet der verwendeten Arbeitszone wirkungsvoll und gleichmäßig. Des Weiteren sind in beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Größe und Form der Öffnungen 109A/B ähnlich der Größe und Form der oberen Öffnung des Verteilers 104 an der Baugruppe 110. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Größe der Öffnungen 109A/B geringfügig größer sein als die Öffnung des Verteilers. Jedoch können Größe und Form der Öffnungen 109A/B variieren, ohne vom Wesen oder Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen, einschließlich Formen, die gleich, größer oder kleiner als der Verteiler 104 sind.
• Es ist anzumerken, dass jede der Arbeitsoberflächen 107A/B andere Löcher, Öffnungen, Vorsprünge usw. haben kann, die einen Nutzer bei der Werkstückpositionierung während der Verwendung der Baugruppe 110 unterstützen. Genauer gesagt, können die Oberflächen 107A/B eine oder mehrere Führungen 135 haben, die es einem Nutzer erlauben, ein Werkstück wiederholt in der gleichen Position und Ausrichtung anzuordnen, so dass der Roboter 105 einen gewünschten Vorgang gleichmäßig und ordnungsgemäß ausführen kann.
• Zum Beispiel kann ein Nutzer während des Arbeitens ein erstes Werkstück mittels der auf der Oberfläche 107A befindlichen Führungen 135 auf der Oberfläche 107A anordnen. In beispielhaften Ausführungsformen würden die Führungen 135 den Großteil des Werkstücks, oder wenigstens die Mitte des Werkstücks, über der Öffnung 109A positionieren. Die Baugruppe 110 wird durch den Motor 108, der durch die Steuereinheit 115 gesteuert wird, um 180 Grad gedreht (die Baugruppe kann auch durch manuelle Steuerung gedreht werden), um das Werkstück vor dem Roboter 105 (oder einer sonstigen Art von Implement I zum Ausführen eines Schweißvorgangs) zu positionieren. Nach der Rotation wird die Öffnung 109A auf den, und in Strömungsverbindung (wodurch die Luft durch die Öffnung 109A und den Verteiler 104 strömen kann) mit dem, Verteiler 104 so ausgerichtet, dass Luft von der Arbeitszone abgelüftet werden kann. Dann kann der Nutzer entweder vor, während oder nachdem der Roboter 105 seine Arbeit vollendet hat, ein zweites Werkstück auf der anderen Oberfläche 107B der zweiten Arbeitszone anordnen. Wenn das zweite Werkstück von der gleichen Art wie das erste Werkstück ist, so kann der Nutzer die gleichen Führungen 135 usw. auf der Oberfläche 107B verwenden, um das Werkstück ordnungsgemäß zu positionieren. Der Teiler 106 schützt den Nutzer hinreichend, so dass der Nutzer während des Arbeitens auf der gegenüberliegenden Seite des Roboters 105 (oder irgend einer sonstigen Vorrichtung, die verwendet wird) stehen kann, ohne durch den Schneid- oder Schweißvorgang verletzt zu werden. Wenn der Schweiß- oder Schneidvorgang an dem ersten Werkstück vollendet ist und das zweite Werkstück (das bearbeitet werden soll) positioniert ist, so wird die Baugruppe 110 um 180 Grad gedreht, und der Vorgang wird wie gewünscht an dem zweiten Werkstück ausgeführt. Der Nutzer kann dann des fertiggestellte erste Werkstück entfernen und es durch ein drittes Werkstück ersetzen, und der Prozess kann wie gewünscht wiederholt werden.
• Die Steuereinheit 115/der Motor 108 kann die Rotation/Bewegung der Baugruppe 110 in einer automatisierten Weise steuern, wobei sich der Motor 108 nach einer festgelegten Zeitdauer dreht, oder in einer nicht-automatisierten Weise steuern, wobei der Motor 108 auf eine Nutzereingabe wartet, um den Bewegungs-/Rotationsvorgang zu initiieren.
• In der gezeigten beispielhaften Ausführungsform ist die Baugruppe 110 entlang einer Mittellinie (die durch den Teiler 106 in 1 dargestellt wird) symmetrisch. Das heißt, jede der Oberflächen 107A/B hat im Wesentlichen die gleiche Größe, die gleichen Abmessungen und die gleiche Ausrichtung, und jede der Öffnungen 109A/B hat im Wesentlichen die gleiche Größe, die gleichen Abmessungen und die gleiche Ausrichtung. Diese Symmetrie erlaubt eine gleichbleibende und wiederholbare Arbeit an Werkstücken sowie die Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Strömungsverbindung zwischen den Öffnungen 109A/B und dem Verteiler 104 in jeder Arbeitsposition. Dies gewährleistet einen optimalen Entlüftungsstrom in jeder Arbeitsposition der Baugruppe 110. Es ist anzumerken, dass in einigen beispielhaften Ausführungsformen die Oberflächen 107A/B nicht exakt die gleichen sein müssen, da sie verschiedene Führungen, Vorsprünge, Formen usw. haben können, so wie es für verschiedene Werkstückpositionierungen, Ausrichtungen usw. gewünscht wird. Jedoch sollten die Oberflächen 107A/B und Öffnungen 109A/B genügend Symmetrie aufweisen, um sicherzustellen, dass die Baugruppe 110 ordnungsgemäß bewegt werden kann, und sicherzustellen, dass die Öffnungen 109A/B ordnungsgemäß in Strömungsverbindung mit dem Verteiler 104 positioniert sind, wenn sich die jeweilige Zone in einer Position befindet, in der sie durch den Roboter 105 usw. bearbeitet werden soll. Alternative Anordnungen mit nicht-symmetrischen Anordnungen der zwei Arbeitszonen oder Arbeitszonen von ungleicher Größe, wenn zwei oder mehr Zonen innerhalb des Geltungsbereichs der Erfindung liegen.
• Dadurch kann ein Nutzer aufgrund der neuartigen Merkmale von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, die Vorteile einer beweglichen Arbeitsoberfläche erreichen, während gleichzeitig eine wirkungsvolle und effiziente Arbeitszonenentlüftung realisiert wird, ohne dass mehrere Entlüftungssysteme benötigt werden oder ohne dass größere Überkopf-Entlüftungssysteme benötigt werden.
• Es ist anzumerken, dass die in den Figuren gezeigte beispielhafte Ausführungsform beispielhaft sein soll und dass auch andere Ausführungsformen in Betracht gezogen werden, ohne vom Wesen oder Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, dass Ausführungsformen mehr als zwei Arbeitszonen haben können, wie in den Figuren gezeigt. Zum Beispiel kann die Baugruppe drei oder vier Arbeitszonen haben, wobei die Baugruppe 110 auch wieder im Wesentlich symmetrisch ist. Zum Beispiel kann es wünschenswert sein, dass ein Werkstück nach einem Schweiß- oder Schneidvorgang zusätzliche Abkühlzeit hat. Mit drei oder vier (oder mehr) Arbeitszonen hat ein Werkstück einen intermittierenden Stopp zwischen seinem Schweiß- oder Schneidvorgang und seiner Fortnahme durch den Nutzer. Dies erlaubt eine zusätzliche Kühlung des Werkstücks und kann außerdem die Werkstückproduktivität erhöhen. In jeder dieser Ausführungsformen sollte die Baugruppe 110 symmetrisch sein, so dass alle jeweiligen Arbeitszonen (ungeachtet ihrer Anzahl) im Wesentlichen die gleiche Geometrie haben. Wenn es zum Beispiel drei Zonen gibt, so belegt jede ungefähr 33,3% der Arbeitsoberfläche der Baugruppe 110, und wenn es vier gibt, so belegt jede ungefähr 25%. Natürlich kann es in einigen Ausführungsformen wünschenswert sein, asymmetrische Arbeitszonen zu haben, die nicht die gleiche Arbeitszonenfläche haben. Jedoch sollten in solchen Ausführungsformen die Öffnungen 109A/B gleichmäßig angeordnet sein, so dass unabhängig davon, welche Arbeitszone in dem Arbeitsbereich (zum Beispiel an dem Roboter 105) positioniert ist, die Öffnungen ordnungsgemäß auf den Verteiler 104 ausgerichtet sind, so dass eine ordnungsgemäße Entlüftung erreicht werden kann.
• Des Weiteren betrifft die Besprechung im vorliegenden Text zwar in erster Linie eine Baugruppe 110, die gedreht wird, um dem Roboter 105 die Arbeitszonen zu präsentieren, doch sind andere Ausführungsformen nicht in dieser Weise beschränkt. Genauer gesagt, können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch andere Bewegungsarten verwenden, um eine Arbeitszone – und damit eine Entlüftungsöffnung – relativ zu dem gewünschten Arbeitsstationsbereich zu positionieren. Zum Beispiel kann in anderen beispielhaften Ausführungsformen ein Fördersystem verwendet werden, bei dem jede Arbeitsoberfläche auf dem Förderer eine Entlüftungsöffnung hat, die in einer gleichbleibenden Position positioniert ist, so dass, wenn jede Fördererzone vor dem Roboter positioniert ist, die Entlüftungsöffnung und der Verteiler für das Entlüftungssystem aufeinander ausgerichtet sind und in Strömungsverbindung miteinander stehen. Darum sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht nur auf eine Drehbewegung beschränkt.
• Es sollte außerdem angemerkt werden, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in robotischen, halbautomatischen Schweißzellen verwendet werden können und (nicht gezeigte) Wandstrukturen haben können, die um sie herum angeordnet sind, um zusätzlichen Schutz zu bieten.
• In der in den 1–4 gezeigten beispielhaften Ausführungsform ist die Arbeitsoberfläche durch den Mittenteiler 106 in einzelne Arbeitsoberflächen 107A, 107B geteilt. Jedoch können in anderen Ausführungsformen mehrere Arbeitsoberflächen (oder Arbeitszonen) ohne Notwendigkeit eines Teilers bereitgestellt werden. Zum Beispiel könnte für ein vollständig gekapseltes robotisches Schweißsystem ein Teiler überflüssig sein, oder er könnte dafür benötigt werden, mehrere Arbeitsoberflächen (oder Arbeitszonen) bereitzustellen.
• Wie oben erläutert, ist die Baugruppe 110 so aufgebaut, dass jede der Öffnungen 109A/B in Strömungsverbindung mit einem einzelnen ortsfesten Verteiler 104 positioniert werden kann, was eine wiederholte Bewegung der Baugruppe 110 erlaubt, aber auch eine adäquate Entlüftung für jede Arbeitszone der Baugruppe 110 erlaubt. Jedoch soll die Baugruppe 110 ebenfalls frei beweglich sein, um die Notwendigkeit einer Nutzerinteraktion zu minimieren, die nötig ist, um die Baugruppe 110 zu ihren jeweiligen Positionen zu bewegen. Dadurch besteht in beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Spalt G (3) zwischen einer Unterkante der Öffnungen 109A/B und der Oberkante des Verteilers 104. Der Spalt G ist in der Regel groß genug, um eine freie Bewegung der Baugruppe 110 zu erlauben, aber überdies klein genug, um genügend Entlüftung durch die Öffnungen 109A/B sicherzustellen. Wenn der Spalt G zu groß ist, so kann, im Gegensatz zu den Öffnungen 109A/B, zu viel Luftstrom durch den Spalt gezogen werden, wodurch eine wirkungsvolle Entlüftung behindert wird. In beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liegt die maximale Distanz für den Spalt G entlang des Umfangsrandes des Verteilers 104 im Bereich von 0,1 bis 0,5 Inch. In anderen beispielhaften Ausführungsformen liegt die maximale Distanz des Spalts im Bereich von 0,1875 bis 0,25 Inch. Wie in den 3 und 5B gezeigt, kann ein Öffnungsverlängerungsabschnitt 131A/131B an der Baugruppe angebracht werden, der sich unter den Arbeitsoberflächen 107A/B (oder von ihnen fort) erstreckt und bei der Herstellung der gewünschten Strömungsverbindung zwischen den Öffnungen 109A/B und dem Verteiler 104 hilft.
• Jedoch braucht in einigen Ausführungsformen der oben beschriebene Spalt G nicht zwischen einer Unterkante der Öffnungen 109A/B und der Oberkante des Verteilers 104 vorhanden zu sein. Zum Beispiel kann eine (nicht gezeigte) Dauerkontakt-Gleitverbindung verwendet werden, ohne dass der Spalt G erforderlich ist. Als konkretes Beispiel enthält die Unterseite des Verlängerungsabschnitts 131A/B eine breite flache Oberfläche, und der Verteiler 104 enthält ebenfalls einen breiten flachen Flansch, so dass die zwei gegenüberliegenden Flächen ungefähr parallel zueinander verlaufen und in Kontakt miteinander stehen. Wenn sie ordnungsgemäß geschmiert ist, erfordert diese Kontaktgleitverbindungskonfiguration keinen physischen Spalt an der Schnittstelle, wodurch ein optimales oder maximales Ansaugen an der Entlüftungsöffnung unterstützt wird. In anderen Beispielen können die Größe und Form der Gleitkontaktverbindung variieren, ohne vom Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen, einschließlich konzentrischer und tangentialer Gleitkontaktverbindungskonfigurationen.
• 5A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Baugruppe 110, die zwei Arbeitszonen mit Oberflächen 107A/B und zwei Öffnungen 109A/B aufweist, wie oben beschrieben. Wie gezeigt, arbeitet jede Öffnung 109A/B außerdem mit jeweils einer Unterstützungsentlüftungsstruktur 130A/B. Die Unterstützungsentlüftungsstruktur 130A/B ist eine starre Struktur, die jeweils bündig mit den Oberflächen 107A/B abschließt, um nicht nur ein Werkstück zu stützen, sondern auch, um eine nach unten gerichtete Entlüftung zu erlauben, wenn die Öffnungen 109A/B über dem Verteiler 104 positioniert sind. Die Unterstützungsentlüftungsstruktur 130A/B kann aus jedem bekannten Material und jeder bekannten Konfiguration bestehen, um eine ordnungsgemäße Werkstückplatzierung und eine adäquate Entlüftung sicherzustellen. Die Unterstützungsentlüftungsstruktur 130A/B kann eine gitterartige Struktur sein, wie in 5A gezeigt, so dass unerwünschte Fremdkörper nicht in das Entlüftungssystem 100 eindringen können. In einigen beispielhaften Ausführungsformen brauchen die Unterstützungsentlüftungsstrukturen 130A/B nicht fest an der Baugruppe 110 (wie zum Beispiel mit Befestigungsmitteln usw.) angebracht zu sein, sondern brauchen lediglich vom „Einsteck”- oder „Einrast”-Typ zu sein. In solchen Ausführungsformen kann die Unterstützungsentlüftungsstruktur 130A/B ohne Weiteres nach Bedarf ersetzt oder ausgewechselt werden, da es wünschenswert sein kann, die Unterstützungsentlüftungsstruktur in Abhängigkeit von den Werkstücken zu wechseln. 5B zeigt die Arbeitszonen, die Oberflächen 107A/B, die Öffnungen 109A/B und die Verlängerungen 131A/B der Baugruppe 110 ohne den Teiler 106 und die Unterstützungsentlüftungsstrukturen 130A/B. Ebenfalls gezeigt sind beispielhafte Werkstücklöcher oder Führungen 135, die zuvor beschrieben wurden.
• Zusätzlich zu den Führungen 135 usw. auf den Oberflächen 107A/B können andere beispielhafte Ausführungsformen Kontaktschalter oder Kontaktsensoren auf den Oberflächen 107A/B verwenden, um anzugeben, wenn ein Werkstück ordnungsgemäß auf den Oberflächen 107A/B positioniert ist, um die Bewegung der Baugruppe 110 zu steuern. Wie zuvor beschrieben, kann ein Nutzer in einigen Ausführungsformen der Steuereinheit 115 anzeigen, wenn eine Bewegung der Baugruppe 110 gewünscht wird. In solchen Ausführungsformen würde der Nutzer anzeigen, dass ein Werkstück ordnungsgemäß auf einer Oberfläche 107A/B angeordnet wurde, womit angezeigt wird, dass der Nutzer für eine Bewegung der Baugruppe 110 bereit ist. In beispielhaften Ausführungsformen würde die Steuereinheit 115 dann warten, bis der Roboter 105 seine Arbeit vollendet hat, bevor die Baugruppe 110 bewegt wird. Dies verhindert eine vorzeitige Bewegung der Baugruppe 110. Somit wartet die Steuereinheit 115 auf mindestens zwei Ereignisse: das Vollenden des Schweißens oder Schneidens und die Werkstückinstallation, bevor sie die Baugruppe 110 bewegt. Das Signal, das die Vollendung des Schweißens oder Schneidens anzeigt, kann außerdem von einem Nutzer in einem manuellen oder halbautomatischen Schweißvorgang kommen. Jedoch können in anderen beispielhaften Ausführungsformen auch Kontaktschalter, Druckschalter, Sensoren usw. auf jeder der Oberflächen 107A/107B positioniert werden, die ein Werkstück in Eingriff nehmen, wenn das Werkstück ordnungsgemäß positioniert ist. Wenn also ein Werkstück ordnungsgemäß positioniert ist, so werden die entsprechenden Sensoren bzw. Schalter in Eingriff genommen, und ein Signal wird in die Steuereinheit 115 eingespeist, um anzugeben, dass das Werkstück ordnungsgemäß positioniert ist, und die Steuereinheit 115 bewegt die Baugruppe 110 erst, wenn die entsprechenden Sensoren bzw. Schalter in Eingriff genommen sind. In einigen Ausführungsformen können mehrere Kontaktschalter an speziellen Stellen verwendet werden, so dass die Steuereinheit 115 erst dann eine Bewegung erlaubt, wenn jeder Kontaktschalter vollständig in Eingriff genommen ist. In anderen Ausführungsformen kann mindestens ein Druckschalter verwendet werden, der einen Betrag des Drucks oder Gewichts abführt, und die Steuereinheit 115 erlaubt eine Bewegung der Baugruppe 110 nur, wenn der richtige Betrag des Gewichts oder Drucks detektiert wird. Es können verschiedene andere Sensor/Schalter-Konfigurationen verwendet werden, ohne vom Wesen oder Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. In anderen beispielhaften Ausführungsformen können kontaktfreie Schalter und/oder Sensoren verwendet werden. Zum Beispiel können optische und/oder magnetische Sensoren verwendet werden, um die Positionierung und Platzierung der Werkstücke abzufühlen und die Bewegung der Baugruppe 110 durch die Steuereinheit 115 zu steuern, wie oben beschrieben. Des Weiteren können in anderen beispielhaften Ausführungsformen mindestens zwei Kontaktpunkte verwendet werden, so dass, wenn ein Werkstück ordnungsgemäß positioniert ist, das Werkstück einen elektrischen Stromkreis für einen Abfühlstrom schließt, der durch das Werkstück geleitet wird, wodurch der Steuereinheit angezeigt wird, dass das Werkstück ordnungsgemäß platziert ist. In solchen Ausführungsformen wird der Abfühlstrom vor dem Schweiß- oder Schneidvorgang abgeschaltet.
• In anderen beispielhaften Ausführungsformen können mehrere Sensoren/Schalter (mit Kontakt oder kontaktfrei) auf jeder Oberfläche 107A/B angeordnet werden, um das Platzieren und Erfühlen verschiedener Werkstücke zu erlauben, die verschiedene Konfigurationen aufweisen. Das heißt, ein erster Schalter/Sensor (oder eine erste Gruppe von Schaltern/Sensoren, die mit Kontakt oder kontaktfrei sein können) kann dafür verwendet werden, einen ersten Werkstücktyp zu erfühlen, der einen ersten Satz Eigenschaften (Form, Größe usw.) hat, so dass, wenn der oder die ersten Schalter/Sensoren in Eingriff genommen sind, die Steuereinheit 115 erkennt, dass ein ersten Werkstück auf einer Oberfläche 107A/B angeordnet ist. Dadurch gibt die Steuereinheit 115 die richtigen Instruktionen an den Roboter 105 für das erste Werkstück aus. Die Oberflächen 107A/B haben außerdem einen zweiten Schalter/Sensor (oder eine zweite Gruppe von Sensoren/Schaltern, die mit Kontakt oder kontaktfrei sein können), die, wenn sie in Eingriff genommen werden, angeben, dass ein zweites Werkstück, das von dem ersten Werkstück verschieden ist, auf einer Oberfläche 107A/B angeordnet ist. Dadurch erkennt die Steuereinheit 115 dann, dass der zweite Werkstücktyp auf der Oberfläche 107A/B angeordnet ist, und instruiert den Roboter 105 entsprechend. Solche Ausführungsformen können die Flexibilität des Systems 100 erhöhen, indem sie es ermöglichen, dass das System 100 auf mehrere Arten von Werkstücken angewendet wird, die verschiedene Eigenschaften aufweisen, während das Risiko von Fehlern oder die Notwendigkeit von Nutzereingaben für jedes verschiedene Werkstück minimiert wird. Zum Beispiel können einige beispielhafte Ausführungsformen Druckschalter verwenden, die den Betrag des angelegten Drucks oder Gewichts abfühlen und die Steuereinheit 115 über den abgefühlten Druck oder das abgefühlte Gewicht informieren, um zu bestimmen, welches Werkstück eingelegt wurde. Andere Ausführungsformen können Schalter/Sensoren (mit Kontakt oder kontaktfrei) verwenden, die an zuvor ausgewählten Stellen auf den Oberflächen 107A/B (wie oben beschrieben) angeordnet sind, und die Kombination der in Eingriff genommenen Schalter/Sensoren informiert die Steuereinheit 115 darüber, welches Werkstück oder welcher Werkstücktyp auf der Oberfläche 107A/B angeordnet ist. Andere Ausführungsformen, die einen Abfühlstrom verwenden, um das Vorhandensein eines Werkstücks zu bestimmen, können den detektierten Widerstandswert des Werkstücks verwenden, um den Werkstücktyp zu bestimmen, der in der Arbeitszone angeordnet ist.
• Es ist außerdem anzumerken, dass die Darstellung des Verteilers 104, des Kanalsystems 103 und der Dampfabzugsvorrichtung 101 in den Figuren beispielhaft sein soll, da verschiedene andere Konfigurationen verwendet werden können, ohne vom Wesen oder Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel ist, wie in 1 gezeigt, die Dampfabzugsvorrichtung 101 in einem Abstand von der Baugruppe 110 positioniert und kann außerhalb eventueller (nicht gezeigter) Schutzbarrieren positioniert werden, die dazu dienen, den Arbeitsbereich um die Baugruppe 101 herum zu schützen. Jedoch können in anderen beispielhaften Ausführungsformen die Vorrichtung 101 und das Kanalsystem 103 auch als eine integrale Einheit innerhalb eines einzelnen Gehäuses ausgebildet sein, in dem der Motor 108, der Verteiler 104 usw. untergebracht sind. Das heißt, in einigen Ausführungsformen kann ein einzelnes Gehäuse unter der Baugruppe 110 positioniert werden, in dem die Vorrichtung 101, das Kanalsystem 103, der Verteiler 104, der Motor 108 und eine Steuereinheit 115 untergebracht sind, um eine einzelne, kompakte, integrale Einheit zu bilden.
• Wie oben beschrieben, kann in einigen Ausführungsformen ein Spalt G zwischen dem ortsfesten Verteiler 104 und den Öffnungen 109A/B oder Verlängerungen 131A/B bestehen, um eine einfache Bewegung der Baugruppe 110 zu erlauben, während nach wie vor eine adäquate Entlüftung ermöglicht wird.
• Die 6A bis 6C zeigen andere beispielhafte Ausführungsformen, bei denen eine abdichtende Eingriffnahme zwischen der Baugruppe 110 und dem Verteiler 104 besteht. In den 6A und 6B wird eine flexible Abdichtung 140/141 zur Verlängerung 131A sichergestellt, die bei korrekter Positionierung, wie oben beschrieben, eine abgedichtete Eingriffnahme zwischen dem Verteiler 104 und den Verlängerungen 131A/B bereitstellt. Diese flexiblen Abdichtungen können aus jedem beliebigen flexiblen Material bestehen, wie zum Beispiel Gummi oder Neopren usw., das eine Bewegung der Baugruppe 110 erlaubt, während außerdem eine abgedichtete Eingriffnahme bereitgestellt wird, um die Entlüftung zusätzlich zu optimieren. 6A zeigt eine gerundete Abdichtung 140, während 6B eine klingenartige Abdichtung 141 zeigt. Während die Abdichtungen in den 6A und 6B so gezeigt sind, dass sie an den Verlängerungen 131A/B befestigt sind, können sie gewünschtenfalls auch an dem Verteiler 104 befestigt werden. Während des Arbeitens, wenn die Baugruppe 110 ordnungsgemäß positioniert ist, bedeckt die Abdichtung 140/141 nach der Bewegung mindestens den Großteil des Spalts G, um den Luftstrom durch die Öffnungen 109A/B zu optimieren. In einigen Ausführungsformen befindet sich die Abdichtung 140/141 in einem komprimierten oder gebogenen Zustand, wenn die Baugruppe 110 ordnungsgemäß positioniert ist, um das Abdichten des Spalts G zu optimieren. 6C zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform, wobei der Spalt G durch Borsten 143 überbrückt wird, die mit einer Borsteneingriffnahme 142 entweder an der Verlängerung 131A/B oder an dem Verteiler 104 befestigt sind. Jedoch können in anderen Ausführungsformen die Borsten 143 auch an einer anderen in der Nähe befindlichen Struktur angebracht sein, zum Beispiel den Arbeitsoberflächen 107A/B. Die Borsten 143 können aus jedem beliebigen flexiblen Material bestehen, das den Luftstrom durch die Öffnungen 109A/B optimiert und Flexibilität bereitstellt, um die Baugruppe 110 wie gewünscht bewegen zu können. Es ist anzumerken, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht den Abdichtungsmechanismus 140/141/143 benötigen, um eine „luftdichte” Abdichtung bereitzustellen, sondern dass sie dabei helfen, einen übermäßigen Luftstrom durch den Spalt G zu verhindern, um die abwärts gerichtete Entlüftung durch die Öffnungen zu optimieren. In einigen Ausführungsformen können die Borsten selbst als die Verlängerung 131A/B dienen, d. h. es wird keine separate Verlängerung 131A/B benötigt. In diesem Fall können die Borsten länger sein als die in 6C gezeigten.
• In anderen beispielhaften Ausführungsformen können entweder an den Verlängerungen 131A/B oder an dem Verteiler 104 mehrere bewegliche Klappen oder andere Komponenten angeordnet sein, die betätigt/bewegt werden können, um zurückgezogen zu werden, wenn die Baugruppe 110 bewegt werden soll, und dann bewegt werden können, um den Spalt G zu bedecken, wenn die Baugruppe 110 in eine Arbeitsposition bewegt wird. Eine solche Ausführungsform kann dabei helfen, einen dichteren Verschluss des Spalts G herzustellen, um den Luftstrom zu optimieren. In anderen beispielhaften Ausführungsformen hat das Kanalsystem 103 einen flexiblen Abschnitt, damit der Verteiler 104 durch einen Aktuator nach oben und nach unten bewegt werden kann, wobei der Aktuator den Verteiler 104 nach oben bewegt, um die Verlängerungen 131A/B oder Öffnungen 109A/B in Eingriff zu nehmen, wenn die Baugruppe 110 in ihre Arbeitsposition bewegt wird, und dann wird der Verteiler 104 zurückgezogen, bevor die Baugruppe 110 nach Fertigstellung der Arbeit bewegt wird. In solchen Ausführungsformen kann die Bewegung/Betätigung der Klappen und/oder des Verteilers 104 durch die Steuereinheit 115 gesteuert werden.
• In weiteren beispielhaften Ausführungsformen können ein oder mehrere Dämpfer in dem Verteiler 104 und/oder dem Kanalsystem 103 installiert werden, um den Entlüftungsstrom zu steuern oder zu regeln. Zum Beispiel können der oder die Dämpfer verwendet werden, um gleichmäßig verteilte Strömungsraten über den Bereich der Öffnungen 109A/B sicherzustellen. Des Weiteren können der oder die Dämpfer entweder manuell oder durch die Steuereinheit gesteuert werden, um die Entlüftung auf der Basis des Werkstücks zu steuern. Zum Beispiel kann es wünschenswert sein, die abwärts gerichtete Entlüftung in Abhängigkeit von dem Werkstück auf eine Region der Öffnung 109A/B zu fokussieren, und insofern können der oder die Dämpfer dafür verwendet werden, den Entlüftungsstrom entsprechend zu steuern. In einigen beispielhaften Ausführungsformen können der oder die Dämpfer in dem Verteiler 104 positioniert werden, während in anderen Ausführungsformen der oder die Dämpfer in dem Kanalsystem 103 positioniert werden können, zum Beispiel direkt unter dem Verteilers 104.
• In den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen sind die Entlüftungsöffnungen 109A/B in jeder jeweiligen Oberfläche 107A/B positioniert.
• Jedoch können in anderen Ausführungsformen zusätzlich zu den Entlüftungsöffnungen 109A/B eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen in einem oder mehreren Teilern (zum Beispiel dem Mittenteiler 106) angeordnet sein. Auf diese Weise lässt sich nicht nur eine abwärts gerichtete Entlüftung über die Entlüftungsöffnungen 109A/B, sondern auch eine nach hinten abziehende Entlüftung über die eine oder die mehreren Entlüftungsöffnungen erreichen, die in dem oder in den Teilern positioniert sind, wodurch die Abzugskapazität an der Quelle erhöht wird. In diesem Fall kann ein Teiler, der breiter als der in 1 gezeigte Mittenteiler 106 ist, verwendet werden, der eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen enthält. Des Weiteren könnte in einigen Ausführungsformen nur eine nach hinten abziehende Entlüftung (oder eine zur Seite abziehende Entlüftung) ohne eine abwärts gerichtete Entlüftung verwendet werden.
• In den Ausführungsformen, die mit einer nach hinten (oder zur Seite) abziehenden Entlüftung arbeiten, kann die Entlüftungsöffnung in einem Teiler mit einer Unterstützungsentlüftungsstruktur ähnlich der oben beschriebenen Unterstützungsentlüftungsstruktur 130A/B ausgestattet sein. Somit kann diese Unterstützungsstruktur eine starre Struktur sein, die planar mit der Teilerwandfläche verläuft oder darin integriert ist. Diese Unterstützungsentlüftungsstruktur könnte eine gitterartige Struktur sein, so dass keine unerwünschten Fremdkörper in das Entlüftungssystem 100 eindringen können.
• In einigen Ausführungsformen kann ein austauschbarer Vorfilter oder Funkenfänger (zum Beispiel eine metallische Baugruppe) zum Beispiel unterhalb oder hinter der Oberfläche der Entlüftungsöffnung und der Unterstützungsentlüftungsstruktur angeordnet sein. Der austauschbare Vorfilter oder Funkenfänger kann helfen zu verhindern, dass kleine, Fremd- oder unerwünschte Körper in das Entlüftungssystem eintreten, denen es anderenfalls gelingen würde, durch ein grobes Gitter (d. h. die Unterstützungsentlüftungsstruktur) einzudringen. In einigen speziellen Fällen können der Vorfilter und der Funkenfänger in einer einzelnen Komponente integriert sein, die beiden Funktionen gleichzeitig dient. Für Schweißanwendungen, bei denen Funken, schmelzflüssige Schweißspritzer, Glut oder Bruchstücke von Schweißschlacke entstehen, kann der Funkenfänger helfen zu verhindern, dass diese heißen Materialien zum Filterelement des Entlüftungssystems zurücktransportiert werden.
• Gemäß einer in den 7–14 gezeigten weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Werkstückpositionierungssystem 200 bereitgestellt. Das Werkstückpositionierungssystem 200 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass die Saugwirkung zum Abziehen von Dämpfen durch den Teiler und nicht durch die Tischoberfläche erzeugt wird. Dadurch wird der nutzbare Raum auf dem Tisch vergrößert, um das Werkstück zu montieren, und die Flexibilität im Hinblick auf das Arbeiten auf dem Tisch und das Stützen des Werkstücks W wird erhöht.
• Wie in der vorangegangenen Ausführungsform enthält das System 200 eine Dampfabzugsvorrichtung 201, die eine Saug- oder Unterdruckströmung an der Arbeitszone WZ durch ein Kanalsystem 203 erzeugt. Die Dampfabzugsvorrichtung (oder einfach: der Dampfabzug 201) kann einen Abzugsmotor 202 enthalten, der ein Lüfterrad, ein Gebläse, einen Blasebalg, eine Klappe, einen Venturigenerator oder eine sonstige Vorrichtung antreibt, die in der Lage ist, den notwendigen Unterdruck oder die notwendige Unterdruckströmung von der Arbeitszone WZ fort zu erzeugen, um Dämpfe abzuziehen. Ein Filter 214 kann vorhanden sein, um die abgezogene Luft zu reinigen und jegliche unerwünschten Teilchen, Chemikalien, Dämpfe usw. aus dem abgezogenen Luftstrom zu entfernen.
• Das System 200 kann des Weiteren einen Roboter 205 enthalten, um den gewünschten Schweißvorgang auszuführen. Wie oben besprochen, kann die Bewegung des Roboters 205 mit dem Betrieb des Werkstückpositionierungssystems 200 koordiniert werden.
• Wie in den 7 oder 11 zu sehen, enthält das System 200 eine Werkstückoberfläche oder einen Tisch 210, die bzw. der eine Stützfläche 207 bereitstellt, auf der ein Werkstück W während eines Schweißvorgangs angeordnet werden kann. Der Tisch 210 kann Aufspannvorrichtungen 211 enthalten, die helfen, das Werkstück W zu positionieren. Diese Aufspannvorrichtungen 211 können einfach die Bewegung des Werkstücks W verhindern oder können das Werkstück W an dem Tisch 210 befestigen. Außerdem können Aufspannvorrichtungen 211 dafür verwendet werden, ein Werkstück W in einer aufgehängten Position über dem Tisch 210 zu stützen. Zu diesem Zweck können die Aufspannvorrichtungen 211 an dem Tisch 210 (12) oder an einer Sekundärfläche nahe dem Tisch 210 angebracht werden. Wie zum Beispiel in 8 gezeigt, kann der Teiler 206 dafür verwendet werden, eine Aufspannvorrichtung zu stützen oder direkt das Werkstück W zu stützen. Obgleich der gezeigte Tisch 210 eine allgemein horizontale Konfiguration mit einer flachen Arbeitsoberfläche 207 hat, können auch andere Konfigurationen verwendet werden, einschließlich beispielsweise aufwärts oder abwärts geneigter, gekrümmter oder sonstiger Konfigurationen. Gleichermaßen können eine Vielzahl verschiedener Oberflächenkonfigurationen verwendet werden, die geneigte oder gekrümmte Oberflächen innerhalb des Tisches enthalten. Wie oben besprochen, enthält der Tisch 210 einen Teiler 206, um mehrere Arbeitszonen WZ zu definieren. In dem in 8 gezeigten Beispiel ist der Teiler 206 ein einzelnes Element, das sich relativ zu einer Oberfläche 212 des Tisches 210 aufwärts erstreckt. Der Teiler 206 bildet in diesem Beispiel zwei Arbeitszonen WZ auf jeder Seite des Teilers 206. In anderen Ausführungsformen kann der Teiler mehrere Elemente enthalten, die mehr als zwei Arbeitszonen definieren.
• Das Werkstückpositionierungssystem 200 dreht sich, um die mehreren Arbeitszonen relativ zu einem Bezugspunkt zu indexieren. Zum Beispiel kann der Schweißroboter 205 einen Bezugspunkt dergestalt bereitstellen, dass das Werkstückpositionierungssystem 200 in einer ersten Drehposition eine erste Arbeitszone WZ₁ neben dem Roboter 205 anordnet, und kann in eine zweite Drehposition gedreht werden, in der sich eine zweite Arbeitszone WZ₂ neben dem Roboter 205 befindet. Es können noch weitere Arbeitszonen und Positionen durch Indexieren bereitgestellt werden, indem man den Rotationsbetrag variiert. In dem gezeigten Beispiel sind nur zwei Drehpositionen bereitgestellt, um zwei Arbeitszonen zu ermöglichen. Die erste und die zweite Arbeitszone WZ₁, WZ₂ sind durch einen einzelnen vertikalen Teiler 206 getrennt, der in der Mitte des Tisches 210 angeordnet ist, um den Tisch 210 gleichmäßig zu teilen. Somit erfordert das Indexieren zwischen der ersten und der zweiten Position eine 180-Grad-Drehung. Zusätzliche Arbeitszonen oder Arbeitszonen von ungleicher Größe können den Drehungsbetrag variieren, der benötigt wird, um die Arbeitszone auf das Schweißgerät auszurichten, um den Schweißvorgang auszuführen.
• Die Rotation des Tisches 210 kann auf jede bekannte Weise bewerkstelligt werden, einschließlich beispielsweise des Montierens des Tisches 210 auf einer Spindel, des Lagerns des Tisches auf Lagern und dergleichen. Ein Motor 208 (7) wird in dem gezeigten Beispiel bereitgestellt, um den Tisch 210 zu drehen, aber der Tisch 210 kann auch manuell gedreht werden. In dem gezeigten Beispiel kommuniziert der Motor 208 mit einer Steuereinheit 215, die die Bewegung des Tisches 210 steuert. Die Steuereinheit 215 kann außerdem einen Roboter 205 steuern, der den Schweißvorgang ausführt, so dass der Betrieb des Roboters 205 und des Motor 208 durch die Steuereinheit 215 koordiniert werden können. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 215 die Baugruppe 210 veranlassen, sich um eine zweckmäßige Distanz zu drehen, um ein Werkstück in einer der Arbeitszonen in einer Position zu positionieren, in der der Roboter 205 den Schweißvorgang ausführen kann. Nach Vollendung des Schweißvorgangs kann die Steuereinheit 215 dann den Betrieb des Roboters 205 stoppen und die Baugruppe 210 drehen, um das fertiggestellte Werkstück von dem Roboters 205 fort zu bewegen und das Werkstück in eine andere Arbeitszone in Ausrichtung auf den Roboter 215 zu indexieren.
• Die gezeigte Baugruppe 210 ist in mehrere Arbeitszonen aufgeteilt (wovon zwei gezeigt sind), wobei die erste Arbeitszone WZ₁ eine erste Arbeitsoberfläche 207A hat und die zweite Arbeitszone WZ₂ eine zweite Arbeitsoberfläche 207B hat, von denen jede, separat, ein Werkstück W für einen Schweißvorgang stützen kann. Die Arbeitszonen sind durch den Teiler 206, der einen Schutz zwischen den zwei Arbeitszonen bereitstellt, getrennt. Wie gezeigt, kann der Teiler 206 zwischen Arbeitszonen zentriert sein. Alternativ kann der Teiler 206 die Arbeitszonen ungleichmäßig teilen, um Arbeitszonen von relativ zueinander unterschiedlichen Größen zu bilden. Der Teiler 206 schirmt jede jeweilige Arbeitszone von der anderen ab, wodurch verhindert wird, dass Materialtrümmer oder Funken von einer Zone zur anderen wandern, und ein Nutzer auf einer Seite vor dem Schweißvorgang auf der anderen Seite des Teilers 206 geschützt wird.
• Eine Auffangbaugruppe, die allgemein mit der Bezugszahl 220 bezeichnet ist und in Strömungsverbindung mit der Abzugsvorrichtung 201 steht, ist auf dem Tisch 210 bereitgestellt, um während des Schweißvorgangs Dämpfe F abzuziehen. Die Auffangbaugruppe 220 erstreckt sich von dem Tisch 210, damit die Tischoberfläche zum Montieren des Werkstücks verwendet werden kann. In dem gezeigten Beispiel ist die Auffangbaugruppe 220 als Teil des Teilers 206 ausgebildet. Es versteht sich, dass die Auffangbaugruppe 220 auch andere Strukturen enthalten kann, die separat von dem Teiler 206 auf dem Tisch 210 gestützt werden, um einen Dampfabzug auszuführen.
• Ein Verteiler, der allgemein mit der Bezugszahl 204 bezeichnet ist, kann vorhanden sein, um die Auffangbaugruppe 220 mit dem Kanal 203 in Strömungsverbindung zu bringen. Wie erwähnt, ist die Auffangbaugruppe 220 in dem gezeigten Beispiel als Teil des Teilers 206 ausgebildet, und aus Gründen der Einfachheit bezieht sich die weitere Besprechung auf den Teiler. Es versteht sich, dass die Strukturen, die innerhalb des Teilers bereitgestellt sind, um einen Dampfabzug auszuführen, auch an einer separaten Auffangbaugruppe angeordnet sein könnten. Der Teiler 206 definiert mindestens einen Kanal 225, der mit dem Verteiler 204 und wiederum mit dem Dampfabzug 201 in Strömungsverbindung steht. Um Dämpfe aus einer Arbeitszone abzuziehen, definiert der Teiler 206 mindestens eine Entlüftungsöffnung 230, die zur Atmosphäre neben einer Arbeitszone hin offen ist. In dem betreffenden Beispiel enthält der Teiler 206 eine erste Oberfläche 206A, die der ersten Arbeitszone WZ₁ zugewandt ist, und eine zweite Oberfläche 206B, die der zweiten Arbeitszone WZ₂ zugewandt ist. Die Entlüftungsöffnung 230 kann in jeder beliebigen Oberfläche des Teilers 206 ausgebildet sein, wo ein Dampfabzug gewünscht wird. In dem gezeigten Beispiel enthalten eine erste und eine zweite Oberfläche jeweils mindestens eine Entlüftungsöffnung 230 zum Abziehen von Dämpfen aus den benachbarten Arbeitszonen. Es versteht sich, dass in anderen Anordnungen, wo mehrere Teiler verwendet werden, um benachbarte Arbeitszonen zu definieren, nur eine einzige Oberfläche eine Öffnung zu haben braucht, um einen Dampfabzug zu bewerkstelligen.
• Die Entlüftungsöffnung 230 kann jede beliebige Form oder Gestalt haben. In dem gezeigten Beispiel hat die Entlüftungsöffnung 230 die Form eines Schlitzes mit einer Breite ähnlich der Breite des Teilers 206 und einer Höhe, die geringer ist als die Breite. Der gezeigte Teiler 206 enthält einen ersten Schlitz 231 nahe der Basis des Teilers, wobei zusätzliche Schlitze in dem Teiler 206 über dem ersten Schlitz 231 ausgebildet sind. Um zu versuchen, den Druckabfall an jedem Schlitz auszugleichen, kann die Querschnittsfläche jedes Schlitzes 231 proportional zur Distanz des Schlitzes von der Oberfläche des Tisches 210 vergrößert werden. Zum Beispiel hat der erste Schlitz 231, der dem Tisch 210 am nächsten liegt, eine erste Querschnittsfläche A1, der zweite Schlitz 232 hat eine zweite Querschnittsfläche A2, und so weiter, bis zu einem Schlitz, der von dem Tisch oder der Saugquelle am weitesten entfernt ist. Dieser Schlitz wird im vorliegenden Text als Schlitz n bezeichnet und mit einem tiefgestellten n versehen. Schlitz 231 _n ist vom Tisch 210 am weitesten entfernt, d. h. in die gezeigten Beispiel, wo die Saugquelle durch den Verteiler 204 verbunden ist. Die Querschnittsfläche jedes Schlitzes nimmt so zu, dass die zweite Querschnittsfläche A2 größer ist als die erste Querschnittsfläche A1. Der Schlitz 233 hat eine Querschnittsfläche A3, die größer ist als die Querschnittsfläche A2 von Schlitz 232. Die Querschnittsfläche An von Schlitz 231 _n ist größer als die Querschnittsfläche des Schlitzes, der ihm vorausgeht, was in dem gezeigten Beispiel Schlitz 233 ist. Es versteht sich, dass weitere Variationen der Querschnittsfläche verwendet werden können, um den Druckabfall an jeder Entlüftungsöffnung 230 anzupassen, einschließlich beispielsweise der Verwendung von Schlitzen von gleicher Querschnittsfläche oder der Verwendung von Schlitzen mit einer Querschnittsfläche, die proportional zur Distanz vom Tisch kleiner wird. Alternativ können Schlitze mit unregelmäßiger Querschnittsfläche relativ zu ihrer Distanz vom Tisch 210 verwendet werden, um höhere oder niedrigere Druckabfälle an gewünschten Stellen zu erreichen. Gleichermaßen kann die Form der Entlüftungsöffnung 230 über die Breite variieren, um den Druckabfall in dieser Richtung anzupassen.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Öffnungen 230 innerhalb der Auffangbaugruppe variabel ausgelegt werden, um eine Justierung der Öffnungen 230 während der Einrichtung in einer automatisierten Weise während des Prozesses zu erlauben. Zum Beispiel, wie in 10B gezeigt, kann der Teiler 206 eine Abdeckung enthalten, die dafür verwendet werden kann, die Größe jeder Öffnung zu justieren. Die Abdeckung kann jedes beliebige Element oder jede beliebige Baugruppe enthalten, das bzw. die die Größe der Öffnung durch selektives Öffnen oder Absperren eines Abschnitts der Öffnung für den Luftstrom justiert. Zum Beispiel kann, wie gezeigt, die Abdeckung 235 eine Jalousie enthalten, die schwenkt, um die Querschnittsfläche der Entlüftungsöffnung 230, die für den Luftstrom verfügbar ist, zu justieren. Die Jalousie 236 kann schwenkbar an dem Teiler 206 montiert sein und kann sich von einer geschlossenen Position, in der die Jalousie 236 die Entlüftungsöffnung 230 bedeckt oder ausfüllt, in eine offene Position drehen, in der die Öffnung durch die Jalousie 236 im Wesentlichen unbedeckt oder völlig unbedeckt ist. Die Jalousie 236 kann Zwischenpositionen einnehmen, um die Größe der Öffnung zwischen der vollständig offenen und der vollständig geschlossenen Position zu justieren. Andere Anordnungen können Abdeckungen verwenden, die gleiten, sich zusammenziehen oder auf sonstige Weise bewegen, um die Öffnung zu bedecken und frei zu legen. Eine automatische Justierung der Öffnungsquerschnittsfläche kann bewerkstelligt werden, indem man einen Abdeckungsaktuator mit der Abdeckung 235 und der Steuereinheit 215 verbindet, was es der Steuereinheit 215 erlaubt, die Querschnittsfläche der einen oder mehreren Öffnungen 230 selektiv zu erweitern oder zu verkleinern.
• Die Öffnungen 230 können durch Platten 242 oder andere Elemente voneinander getrennt werden. Die Platten 242 können an dem Teiler 206 an den Rändern des Teilers 206 angebracht werden oder können auf Elemente gestützt werden, die sich von anderen Abschnitten des Teilers 206 erstrecken. In dem gezeigten Beispiel enthält der Teiler 206 Öffnungen auf beiden Seiten 206A, 206B, so dass der Teiler als ein Dampffänger für jede Arbeitszone fungieren kann. Der Teiler 206 hat eine kastenartige Struktur mit einer Oberseite 241, einer Unterseite 243 und einem mittigen Paneel 244, das sich zwischen der Oberseite und der Unterseite erstreckt. Die Seiten 245 können außerdem die Oberseiten und Unterseiten verbinden. Die Platten 242 erstrecken sich zwischen den Seiten 245 und sind auswärts von dem mittigen Paneel 244 beabstandet, um einen ersten Kanal 251 auf einer ersten Seite und einen zweiten Kanal 252 auf einer zweiten Seite des Teilers 206 zu definieren. Eine Verstärkungsrippe oder mehrere Verstärkungspfeiler 243 oder andere Elemente können sich von dem mittigen Paneel 244 erstrecken, um zusätzliche Stützung für die Platten 242 bereitzustellen. Wie besprochen, sind die Platten 242 voneinander beabstandet, um Öffnungen 230 zu bilden, um Luft von jeder Arbeitszone anzusaugen. In dem gezeigten Beispiel ist die Positionierung der Platten 242 relativ zu dem mittigen Paneel 244 symmetrisch, so dass jeder Kanal 251, 252 die gleiche Konfiguration hat. Es können aber auch nicht-symmetrische Konfigurationen verwendet werden.
• In einigen Ausführungsformen kann ein austauschbarer Vorfilter oder Funkenfänger (zum Beispiel eine metallische Baugruppe) vorhanden sein, zum Beispiel unterhalb oder hinter der Oberfläche der Entlüftungsöffnung 230. Zum Beispiel kann der Vorfilter 228 (in 14 schematisch gezeigt) an der Basis jedes Kanals 251, 252 angeordnet sein und kann in eine Aussparung in dem Tisch 210 so eingesetzt werden, dass der Teiler 206 darauf montiert wird. Der austauschbare Vorfilter oder Funkenfänger kann helfen zu verhindern, dass kleine, Fremd- oder unerwünschte Körper in das Entlüftungssystem eintreten, denen es anderenfalls gelingen würde, durch ein grobes Gitter (d. h. die Unterstützungsentlüftungsstruktur) einzudringen. In einigen speziellen Fällen können der Vorfilter und der Funkenfänger in einer einzelnen Komponente integriert sein, die beiden Funktionen gleichzeitig dient. Für Schweißanwendungen, bei denen Funken, schmelzflüssige Schweißspritzer, Glut oder Bruchstücke von Schweißschlacke entstehen, kann der Funkenfänger helfen zu verhindern, dass diese heißen Materialien zum Filterelement 214 des Entlüftungssystems zurücktransportiert werden.
• Jeder Kanal 251, 252 hat seine eigene Abzugsöffnung 255, die in Strömungsverbindung mit dem Verteiler 204 steht, so dass die Strömungsverbindung mit dem Dampfabzug immer auf eine einzige Seite des Teilers 206 auf einmal beschränkt ist. Die Abzugsöffnung 255 ist jede beliebige Öffnung, die eine Strömungsverbindung zwischen dem Verteiler 204 und den Öffnungen 230 bereitstellt, und kann einfach ein offenes Ende des Teilers 206 enthalten, wie gezeigt. Wie am besten in 7 und 8 gezeigt, enthält der Verteiler 204 eine erste Sektion 204A und eine zweite Sektion 204B, wobei die erste Sektion 204A in Strömungsverbindung mit einem ersten Kanal 251 steht und die zweite Sektion 204B mit dem zweiten Kanal 252 verbunden ist. Jeder Kanal enthält eine Abzugsöffnung 255, die am offenen unteren Ende des Teilers 206 ausgebildet ist. Die mittige Wand 244 des Teilers trennt die Abzugsöffnungen 255 voneinander, damit Luft durch die Öffnungen 230 immer zu einer einzigen Seite des Teilers 206 auf einmal gezogen werden kann.
• In dem gezeigten Beispiel wird eine Steuerung des Ansaugens zu immer nur einem einzigen Kanal auf einmal ausgeführt, indem selektiv eine Verteilersektion verbunden wird, die jedem Kanal 251, 252 entspricht, wie unten beschrieben. Es versteht sich, dass auch andere Verfahren des selektiven Steuerns der Strömung zu einem oder mehreren der Kanäle durch ein geeignetes Ventil oder eine ähnliche Vorrichtung bewerkstelligt werden können. Wie in den 8 und 9 zu sehen ist, ist ein Einlass 209 an einem Ende jeder Sektion 204A, 204B angeordnet. Der Verteiler wird in einer Richtung von dem Einlass 209 weg schmaler, um einen fast gleichen Druck über die Breite der Verteilersektion 204 aufrecht zu erhalten. In dem gezeigten Beispiel wird die Querschnittsfläche linear reduziert, indem man eine untere Fläche bereitstellt, die linear schräg aufwärts verläuft, während sie von dem Einlass 209 fort verläuft. Eine Seitenwand des Verteilers kann von der unteren Fläche der Verteilersektion in Richtung der Öffnung 255 schräg nach innen verlaufen. In dem gezeigten Beispiel sind Einlässe 209 für jede Sektion 204A, 204B auf gegenüberliegenden Seiten des Tisches 210 unter dem Teiler 206 angeordnet. Ein Ende des Kanals erstreckt sich horizontal in Richtung des Tisches 210. Der Einlass 209 kann eine Öffnung oder Düse sein, die auf das Ende des Kanals 203 ausgerichtet ist. Eine flexible Abdichtung kann sich von dem Einlass 209 nach außen erstrecken, um den Kanal 203 in Eingriff zu nehmen, wenn der Einlass in Ausrichtung auf den Kanal 203 gedreht wird. Eine flexible Dichtung 219 kann beispielsweise eine ringförmige Reihe von Bürsten oder einen Gummizylinder enthalten, die bzw. der das Ende des Kanals 203 in sich aufnimmt. Eine Strömungsverbindung mit einer einzelnen Arbeitszone wird hergestellt, wenn die Arbeitszone gedreht wird, um das Werkstück W vor dem Roboter 205 zu platzieren, indem der Einlass 209 auf den Kanal ausgerichtet wird, um mit ihm eine Strömungsverbindung herzustellen. Oder anders ausgedrückt: Die Strömungsverbindung zwischen dem Dampfabzug und den Öffnungen 230 wird so gewählt, dass der Abzug an einer der Arbeitszonen erfolgt. In Anordnungen, wo mehr als zwei Arbeitszonen verwendet werden, oder wenn eine Anordnung Schweißvorgänge in allen durch den Teiler 206 definierten Arbeitszonen enthalten würde, kann eine Strömungsverbindung zu mehreren Arbeitszonen gleichzeitig hergestellt werden, indem man mehr als einen Kanal mit dem Dampfabzug in Strömungsverbindung bringt.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann eine Luftmesserbaugruppe, die in den 10–13 allgemein mit der Bezugszahl 260 bezeichnet ist, vorhanden sein, um einen Überdruck zu erzeugen, um Dämpfe oder Materialtrümmer, die durch den Schweißvorgang erzeugt werden, in einen gewünschten Bereich zu richten. In dem gezeigten Beispiel ist die Luftmesserbaugruppe über dem Tisch 210 angeordnet, um einen Überdruck über die Arbeitszone WZ zu richten. Der Überdruck über der Arbeitszone enthält die Dämpfe F und Materialtrümmer innerhalb der Arbeitszone und kann dafür ausgelegt sein, die Dämpfe in Richtung des Teilers 206 zu richten, so dass sie durch die Auffangbaugruppe 220 abgezogen werden können. Die Luftmesserbaugruppe 260 enthält allgemein eine Öffnung 262, die mit einer Fluidquelle (10A) in Strömungsverbindung steht, die eine Überdruckströmung ARK aus der Öffnung 262 erzeugt. Die Öffnung 262 kann dafür konfiguriert sein, den Luftstrom in Abhängigkeit von der konkreten Anwendung des Überdrucks in einer gewünschten Form oder Richtung zu verteilen. Zum Beispiel kann eine kreisrunde Öffnung verwendet werden, um eine konisch geformte Strömung zu generieren, oder eine abgeflachte Öffnung oder ein abgeflachter Schlitz kann verwendet werden, um eine abgeflachte Strömung zu erzeugen. In dem gezeigten Beispiel enthält die Luftmesserbaugruppe 260 ein Luftmesser 261, das auf jeder Seite des Teilers 206 über der Arbeitszone gestützt wird. Das Luftmesser 261 ist ein hohler Körper, der einen Einlass aufweist, der mit einer Fluidzufuhr verbunden ist, die in dem Beispiel ein Luftzufuhr AS (Air Supply) ist (7). Eine Leitung C kann sich von einer Zusammenführung in der Mitte des Tisches 210 aufwärts erstrecken und sich teilen, um sich aufwärts durch den Teiler 206 zu erstrecken, um Luft zu jedem Luftmesser zu leiten. Wie in 10A gezeigt, kann eine erste Leitung C_A ein erstes Luftmesser 261A versorgen, und eine zweite Leitung C_B kann ein zweites Luftmesser 26 versorgen. Der Körper definiert des Weiteren einen Durchgang, der in einer abgeflachten Öffnung 262 endet, wobei die Breite der Öffnung größer ist als ihre Höhe, um eine abgeflachte Fluidströmung zu bilden. Die obere und die untere Wand 263, 265, die die Öffnung 262 bilden, neigen sich einwärts in Richtung der Öffnung 262. Die einwärtige Neigung dieser Wände und dieser Luftströmung aus der Öffnung 262 verbinden sich, um Umgebungsluft von oberhalb des Luftmessers anzusaugen, um sie der nach vorn gerichteten Strömung aus der Öffnung 262 hinzuzufügen. Die Luftzufuhr AS kann eine Pumpe, ein Druckluftzylinder oder dergleichen sein, der selektiv eine Luftströmung zu dem Luftmesser 261 leiten kann. Das Luftmesser 261 kann eine Luftströmung relativ zu dem Teiler 206 nach außen richten, um Dämpfe einzudämmen, die in der Regel in einem Konvektionsstrom aufsteigen, so dass die in der Auffangbaugruppe erzeugte Unterdruckströmung die Dämpfe aus der Arbeitszone abzieht. Oder das Luftmesser kann, wie gezeigt, eine Luftströmung parallel zur Oberfläche des Teilers 206 nach unten richten, um Dämpfe in Richtung der Öffnungen in dem Teiler 206 zu drängen und dort abzuziehen. Es versteht sich, dass die nach unten gerichtete Luftströmung parallel zu dem Teiler 206 dafür verwendet werden kann, einen Venturi-Effekt zu erzeugen, um Dämpfe F nach unten und in Richtung des Teilers 206 zu saugen, um sie dort abzuziehen.
• Wie in 11 gezeigt, kann die Luftmesserbaugruppe 260 an einem Manipulator 270 montiert sein, der eine Justierung der Position der Luftmesserbaugruppe 260 erlaubt. Der Manipulator 270 kann ein beliebiges Element sein, das das Luftmesser stützen und sich bewegen kann, um die Position des Luftmessers 261 zu ändern. In dem gezeigten Beispiel ist der Manipulator ein Paneel 272, das bei 274 an der Oberseite des Teilers 206 durch ein Paar Halterungen 275 angelenkt ist, die auf der Oberseite des Teilers 206 angeordnet sind. Die Verwendung des Paneels 272 stellt eine weitere Barriere gegen den Aufwärtsstrom von Dämpfen bereit, die durch den Schweißvorgang erzeugt werden, und hilft, die Dämpfe in Richtung des Luftmessers zu richten, das am Ende des Paneels 272 montiert ist. Während eines Schweißvorgangs ist das Paneel 272 in einem Winkel relativ zu dem Teiler 206 nach außen gekippt, um das Luftmesser über der Arbeitszone und außerhalb des Teilers 206 zu platzieren. In einigen Anwendungen könnte diese Position für Einrichtungs- oder Beschickungsvorgänge unpraktisch sein, und somit kann das Paneel 272 in eine Position zurückgezogen werden, wo es auf den Teiler 206 ausgerichtet ist, wenn das Luftmesser 260 nicht in Gebrauch ist oder wenn der Luftstrom, der von dem Luftmesser 260 in dieser Position ausgeht, ausreicht, um die Dämpfe zum Abziehen einzudämmen. Um diese Bewegung zu unterstützen, kann ein Luftmesseraktuator 280 vorhanden sein, wie in 11 gezeigt. Der Aktuator 280 kann ein Fluidzylinder, ein Gestänge, ein Motor oder ein sonstiges Implement sein, das den Nutzer dabei unterstützt, das Luftmesserpaneel manuell zu bewegen, oder in der Lage ist, das Luftmesserpaneel automatisch in Reaktion auf Eingaben eines Nutzers oder der Steuereinheit 215 zu bewegen. In dem gezeigten Beispiel erstreckt sich ein automatischer Zylinder 280 zwischen der Oberseite des Teilers 206 und dem Luftmesserpaneel. Der Zylinder ist mit der Steuereinheit 215 verbunden und empfängt Befehle von der Steuereinheit 215, das Luftmesserpaneel 272 wie gewünscht entsprechend dem Schweißvorgang zu bewegen. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit 215 das Luftmesserpaneel 272 in eine aufrechte Position bewegen, in der das Paneel auf den Teiler 206 ausgerichtet ist, um das Einlegen und Fortnehmen des Werkstücks, die anfängliche Bewegung des Roboters 205 oder andere Aufgaben zu unterstützen, die mehr Platz über der Arbeitszone erfordern. Gleichermaßen kann die Steuereinheit 215 dem Aktuator 280 signalisieren, das Luftmesserpaneel in eine beliebige Position außerhalb des Teilers 206 zu bewegen. Ein Dämpfe-Sensor in der Arbeitszone kann mit der Steuereinheit 215 kommunizieren, um eine Rückmeldung für die Bewegung des Luftmessers zu geben, um das Luftmesser umzupositionieren und so die Effizienz des Dampfabzugs zu erhöhen. Wenn man beispielsweise das Luftmesser von dem Paneel aus nach außen richtet und seine Strömung nach unten lenkt, indem man das Luftmesserpaneel schwenkt, so können die Dämpfe in Richtung des Teilers gelenkt werden, wo sie durch die Öffnungen 230 abgezogen werden.
• Wie am besten in 14 gezeigt, kann – als eine weitere Alternative – das Paneel 272 mit dem Teiler 206 in Strömungsverbindung stehen, um Dämpfe durch das Paneel 272 zu kanalisieren, um sie am Teiler 206 abzuziehen. Wie gezeigt, kann das Paneel 272 insofern eine Struktur ähnlich der des Teilers haben, als es mit einem mittigen Paneel 285 versehen ist, das zwischen Stirnflächenelementen angeordnet ist, um erste und zweite Paneelkanäle 286 auf jeder Seite zu bilden. Die Kanäle öffnen an einem Einlass 287 neben der Luftmesserbaugruppe, so dass das Luftmesser die Dämpfe F in einen Paneelkanal 286 hinein lenken kann. Die Basis 288 des Paneels 272 definiert mindestens eine Öffnung 289, die mit dem Teiler 206 in Strömungsverbindung steht, um die Dämpfe von dem Paneelkanal 286 in den Kanal innerhalb des Teilers 206 zu richten. Der nach unten gerichtete Luftstrom von dem Luftmesser kann abwärts durch die Paneelöffnung 289 in den Teiler 206 strömen, um die Abzugsbaugruppe zu unterstützen, indem die Dämpfe innerhalb des Kanals nach unten gedrückt werden, wo die stärkste Saugwirkung vorhanden ist. In dieser Ausführungsform ist das Luftmesser neben dem mittigen Paneel des Paneels 272 positioniert, und die Öffnung 262 des Luftmessers wird so ausgerichtet, dass ein Luftstrom parallel zu dem mittigen Paneel 285 gelenkt wird. Neben dem Lenken der Luft in Richtung der Öffnung 289 in der Basis 288 des Paneels 272 erzeugt der Luftstrom von dem Luftmesser 261 einen Venturi-Effekt, der Dämpfe in den Einlass 287 saugt, um sie abzuziehen.
• Es können noch weitere Dämpfemanagementsysteme verwendet werden, um die Dämpfe einzudämmen und/oder zu lenken, um sie abzuziehen. 12 zeigt einen Luftbaum, der allgemein mit der Bezugszahl 290 bezeichnet ist und an einem Umfangsrand P der Arbeitszone positioniert ist, wobei mindestens eine Düse 292 eine Fluidströmung, wie zum Beispiel Luft, einwärts in Richtung des Teilers 206 lenkt. Wie das Luftmesser bildet auch der Luftbaum eine Überdruckquelle, um Dämpfe oder Materialtrümmer von dem Schweißvorgang einzudämmen oder umzulenken. Der Luftbaum kann eine oder mehrere Düsen 292 enthalten, die mit einer Überdruckquelle, wie zum Beispiel der Luftzufuhr AS, verbunden sind und selektiv aktiviert werden, um den gewünschten Überdruck AR_T bereitzustellen. Die Düsen 292 können justierbar sein, um es dem Nutzer zu erlauben, die Richtung der Strömung AR_T exakt anzupassen. Außerdem können die Düsen eine Öffnungsjustiervorrichtung haben, mit der sich die Größe und Form der Strömung justieren lässt. In dem gezeigten Beispiel sind Düsen 292 an flexiblen Schläuchen 294 angeordnet, die innerhalb eines zylindrischen Schachts 295 gestützt montiert sind. Die Schläuche 294 können ein Fixierungselement 296 enthalten, das verformbar ist, aber seine Form hält, um die Düse 292 zu bewegen und sie in einer gewünschten Position zu halten. Das Fixierungselement kann innerhalb des Schlauchs 294 oder als Teil des Schlauchs 294 angeordnet sein. In dem gezeigten Beispiel enthält das Fixierungselement 296 eine Metallspule, die am Ende des Schlauchs 294 montiert ist.
• Die Positionierung der Luftbäume um die Arbeitszone herum kann auf der Basis der Größe und Form der Baugruppe 210 und des Volumens gewählt werden, in dem die Dämpfe eingedämmt und aufgefangen werden sollen. Der Luftbaum kann auf der beweglichen Arbeitsoberfläche angeordnet sein und kann sich mit ihr drehen, oder sie können, wie gezeigt, außerhalb der beweglichen Arbeitsoberfläche angeordnet und ortsfest sein. In dem gezeigten Beispiel ist ein erster Luftbaum 291 auf einer Seite des Tisches 210 an seinen Umfangsrand P angeordnet, und ein zweiter Luftbaum 293 ist seitlich von dem ersten Luftbaum in einer Distanz d_T beabstandet und ist auf einer gegenüberliegenden Seite des Tisches angeordnet. Die Luftbäume sind ortsfest, so dass die bewegliche Arbeitsoberfläche gedreht wird, um ein Werkstück W zwischen den Luftbäumen 291, 293 zu platzieren. Wenn ein kreisrunder Tisch verwendet wird, wie gezeigt, so können ein erster und ein zweiter Luftbaum radial einwärts von Tangentiallinien T₁ und T₂ angeordnet sein, die durch die Seiten des Teilers 206 und einen Scheitelpunkt AP des Tisches verlaufen, der sich an einer Mittellinie befindet, die sich senkrecht zur Ebene des Teilers 206 erstreckt. Die seitliche Beabstandung D_T des ersten Baumes und des zweiten Baumes definiert einen Freiraum für den Betrieb des Schweißgerätes. In dem gezeigten Beispiel haben der erste Baum und der zweite Baum Düsen, die sich über der Oberfläche des Tisches befinden, um eine Luftströmung einwärts in Richtung des Teilers 206 zu richten. Es versteht sich, dass die Düsen auch auf selber Höhe wie der Tisch oder unter dem Tisch angeordnet sein könnten und aufwärts und einwärts gerichtet sein könnten, um den Freiraum für das Schweißgerät zu vergrößern. Diese Stelle ist möglicherweise weniger effizient, was das Richten der Strömung anbelangt, ist aber ebenfalls geeignet. Die gezeigten Düsen befinden sich auf justierbaren Stelzen, mit deren Hilfe jede Düse in drei Dimensionen bewegt werden kann, um die Luftströmung jeder Düse wie gewünscht zu richten. Es versteht sich, dass möglicherweise Kompromisse zwischen einem effizienten Dampfabzug und der Beeinträchtigung des Schweißvorgangs durch den Luftstrom von der Düse eingegangen werden müssen. Wenn zum Beispiel der Schweißvorgang ein Schutzgas enthält, so muss möglicherweise der Luftstrom von dem Baum angepasst werden, um Interferenzen mit der Schutzgasströmung zu vermeiden, durch die die Qualität des Schweißvorgangs leiden könnte.
• Wie am besten in 7 gezeigt, können die Luftmesserbaugruppe 260 und die Luftbaumbaugruppe 290 durch eine gemeinsame Luftzufuhr AS gespeist werden. Alternativ kann jede eine unabhängige Versorgung haben. Wie erwähnt, kann die Luftmesserbaugruppe 260 mit der Luftzufuhr durch eine Leitung C in Strömungsverbindung stehen, die mit einer Zusammenführung oder sonstigen Verbindung innerhalb der beweglichen Arbeitsoberflächenbaugruppe 210 verbunden ist, so dass die Strömungsverbindung ungeachtet der Drehposition der Arbeitsoberflächenbaugruppe 210 beibehalten wird. Alternativ kann, wie im Fall der Verbindung zwischen den Entlüftungsöffnungen und der Dampfabzugsvorrichtung, der Verteiler 204 zusätzliche Abschnitte oder Leitungen enthalten, die die Luftmesserbaugruppe in Strömungsverbindung mit der Luftzufuhr setzen, sobald die Arbeitsoberflächenbaugruppe in eine gewünschte Position gedreht wird. Zum Beispiel kann in einer aus zwei Arbeitszonen bestehenden Baugruppe 210, wie gezeigt, eine erste Leitung C_A eine Öffnung innerhalb einer Komponente haben, die auf einen Luftzufuhrschlauch ausgerichtet ist, wenn die erste Arbeitszone in Gebrauch ist, und eine zweite Leitung CB kann eine Öffnung haben, die der Öffnung der ersten Leitung diametral gegenüberliegt und auf eine Luftzufuhr ausgerichtet ist, wenn die zweite Arbeitszone in Gebrauch ist. Wenn der Luftbaum in den Tisch integriert ist, so kann der Verteiler 204 zusätzliche Sektionen oder Leitungen enthalten, um selektiv Luft von der Luftzufuhr AS zu der Luftmesserbaugruppe und auch zu der Luftbaumbaugruppe in einer aktiven Arbeitszone zu leiten.
• Es versteht sich, dass eine Kombination aus Dampfabzug durch den Tisch und den Teiler bewerkstelligt werden kann, indem man einen Verteiler bereitstellt, der mit Abzugsöffnungen in dem Tisch und in dem Teiler verbunden ist, um gleichzeitig eine Saugwirkung an beiden Stellen zu erzeugen.
• Obgleich der beschriebene Gegenstand der vorliegenden Anmeldung anhand konkreter Ausführungsformen beschrieben wurde, ist dem Fachmann klar, dass verschiedene Änderungen vorgenommen und Äquivalente substituiert werden können, ohne den Schutzumfang des beanspruchten Gegenstandes zu verlassen. Außerdem können viele Modifizierungen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren des beanspruchten Gegenstandes anzupassen, ohne ihren Schutzumfang zu verlassen. Darum ist es beabsichtigt, dass der beanspruchte Gegenstand nicht auf die konkret offenbarten Ausführungsformen zu beschränken ist, sondern dass der beanspruchte Gegenstand alle Ausführungsformen enthält, die in den Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche fallen.
• Bezugszeichenliste

100

Werkstückpositionierungssystem

101

Dampfabzugsvorrichtung

103

Kanalsystem

104

Verteiler

105

Roboter

106

Teiler

107A

Arbeitsoberfläche

107B

Arbeitsoberfläche

108

Motor

109A

Entlüftungsöffnung

109B

Entlüftungsöffnung

110

Baugruppe

114

Filter

115

Steuereinheit

131A

Öffnungsverlängerungsabschnitt

131B

Öffnungsverlängerungsabschnitt

135

Führung

140

Abdichtung

141

Abdichtung

142

Borsteneingriffnahme

143

Borsten

200

Werkstückpositionierungssystem

201

Dampfabzugsvorrichtung

202

Abzugsmotor

203

Kanalsystem

204

Verteiler

204A

Sektion

240B

Sektion

205

Roboter

206

Teiler

206A

Oberfläche

206B

Oberfläche

207A

Stützfläche

207B

Stützfläche

208

Motor

210

Tisch

214

Filter

215

Steuereinheit

219

Dichtung

220

Auffangbaugruppe

225

Kanal

228

Vorfilter

230

Entlüftungsöffnung

231

einen ersten Schlitz

232

der zweite Schlitz

233

Schlitz

235

Abdeckung

236

Jalousie

241

Oberseite

242

Platten

243

Unterseite

244

Paneel

244

Wand

245

Seiten

251

Kanal

252

Kanal

255

Abzugsöffnung

255A

Abzugsöffnung

255B

Abzugsöffnung

260

Luftmesserbaugruppe

261

Luftmesser

261A

Luftmesser

262

Öffnung

263

Wand

265

Luftmesser

270

Manipulator

272

Paneel

274

Oberseite

275

Halterung

280

Aktuator

280

Zylinder

285

Paneel

286

Paneelkanal

287

Einlass

289

Öffnung

290

Luftbaum

292

Düse

293

Luftbaum

294

Schlauch

295

Schacht

296

Fixierungselement

A1

Querschnittsfläche

A2

Querschnittsfläche

A3

Querschnittsfläche

AS

Luftzufuhr

AR_T

Überdruck

AR_T

Strömung

C_A

Leitung

C_B

Leitung

d_T

Distanz

F

Dämpfe

P

Umfangsrand

T₁

Tangentiallinie

T₂

Tangentiallinie

W

Werkstück

WZ

Arbeitszone

WZ₁

Arbeitszone

WZ₂

Arbeitszone

Claims (25)

1. Werkstückpositionierungssystem (100, 200) mit einer integrierten Dampfabzugsvorrichtung (101, 201), wobei das System (100, 200) Folgendes umfasst: eine drehbar bewegliche Arbeitsoberflächenbaugruppe die mindestens eine Arbeitsoberfläche (107A, 107B, 206A, 206B) enthält; mindestens einen Teiler (106, 206), der sich von der mindestens einen Arbeitsoberfläche aufwärts erstreckt und die mindestens eine Arbeitsoberfläche in mehrere Arbeitszonen teilt, in denen ein Schweißvorgang ausgeführt wird, wobei der Teiler eine Auffangbaugruppe (220) enthält, die eine erste Entlüftungsöffnung auf einer ersten Seite des Teilers umfasst, der in Richtung einer ersten Arbeitszone der mehreren Arbeitszonen öffnet, und eine zweite Entlüftungsöffnung auf einer zweiten Seite des Teilers (106, 206) umfasst, der in Richtung einer zweiten Arbeitszone der mehreren Arbeitszonen öffnet, die durch den Teiler (106, 206) gebildet werden; wobei mindestens eine der ersten und der zweiten Entlüftungsöffnung selektiv in Strömungsverbindung mit der Dampfabzugsvorrichtung (101, 201) gebracht wird, um Dämpfe aus mindestens einer der mehreren Arbeitszonen abzuziehen.
2. System (100, 200) nach Anspruch 1, wobei die erste Entlüftungsöffnung mehrere Öffnungen enthält, die in dem Teiler (106, 206) ausgebildet sind und vertikal voneinander beabstandet sind, wobei jede Öffnung eine Querschnittsfläche hat und wobei die Querschnittsfläche jeder Öffnung proportional zu ihrer Distanz von der Arbeitsoberfläche größer wird.
3. System (100, 200) nach Anspruch 1, oder 2 das des Weiteren eine Abdeckung über der Entlüftungsöffnung umfasst, wobei die Abdeckung beweglich ist, um einen Betrag einer Abzugsströmung durch die Entlüftungsöffnung zu steuern.
4. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Abdeckung (235) eine Jalousie (236) ist, die schwenkbar innerhalb der Entlüftungsöffnung (230) montiert ist.
5. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das des Weiteren einen Roboter (105, 205) neben der Arbeitsoberflächenbaugruppe umfasst und dafür ausgelegt ist, einen Schweißvorgang innerhalb einer der mehreren Arbeitszonen auszuführen.
6. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei sich die Arbeitsoberflächenbaugruppe um eine Mittelachse dreht, und wobei sich der Teiler (106, 206) durch die Mittelachse der Arbeitsoberflächenbaugruppe erstreckt und die Arbeitsoberflächenbaugruppe in zwei gleich große Arbeitszonen teilt.
7. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das des Weiteren einen Verteiler (104, 204) umfasst, der an der Arbeitsoberflächenbaugruppe gestützt wird und mit ihr drehbar ist, wobei der Verteiler (104, 204) eine erste Sektion enthält, die mit der ersten Entlüftungsöffnung in Strömungsverbindung steht, und eine zweite Sektion enthält, die mit der zweiten Entlüftungsöffnung in Strömungsverbindung steht, wobei jede Verteilersektion von der anderen getrennt ist, und wobei die erste Verteilersektion eine erste Abzugsöffnung in einer ersten Winkelposition definiert und die zweite Verteilersektion eine zweite Abzugsöffnung in einer zweiten Winkelposition definiert.
8. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das des Weiteren einen Kanal umfasst, der sich von der Dampfabzugsvorrichtung (101, 201) erstreckt, wobei der Kanal neben der Arbeitsoberflächenbaugruppe angeordnet ist, wobei die erste Abzugsöffnung auf den Kanal ausgerichtet ist und in Strömungsverbindung mit ihm steht, wenn die Arbeitsoberflächenbaugruppe in einer ersten Drehposition ist, und wobei der zweite Kanal auf den Kanal ausgerichtet ist und in Strömungsverbindung mit ihm steht, wenn die Arbeitsoberflächenbaugruppe in eine zweite Drehposition gedreht wird.
9. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Verteiler (104, 204) unter der Arbeitsoberfläche angeordnet ist und der Kanal sich horizontal in Richtung des Verteilers (104, 204) erstreckt, wobei jede Abzugsöffnung eine flexible Dichtung enthält, die sich von dort nach außen erstreckt, um den Kanal abdichtend in Eingriff zu nehmen, wenn sie auf ihn ausgerichtet ist.
10. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei sich die erste Verteilersektion und die zweite Verteilersektion unterhalb des Teilers (104, 204) erstrecken, und wobei jede der Verteilersektionen ein Volumen definiert, wobei das Volumen jeder Verteilersektion sich einwärts verjüngt, während es sich von der Abzugsöffnung fort erstreckt.
11. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei jede Verteilersektion einen Boden enthält, der sich aufwärts neigt, während er sich relativ zu der Abzugsöffnung nach außen erstreckt.
12. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, das des Weiteren eine Luftmesserbaugruppe (260) umfasst, die an dem Teiler (104, 204) über der Arbeitsoberflächenbaugruppe gestützt wird, wobei die Luftmesserbaugruppe (260) ein Luftmesser (261, 261A) enthält, das eine Öffnung definiert, die der Arbeitszone zugewandt ist, wobei das Luftmesser (261, 261A) mit einer Luftzufuhr verbunden ist, wobei Luft von der Luftzufuhr selektiv aus der Öffnung über der Arbeitszone gepumpt wird.
13. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Luftmesserbaugruppe (260) an einem Manipulator (270) gestützt wird, der an dem Teiler (104, 204) angebracht ist, wobei der Manipulator (270) beweglich ist, um die Luftmesserbaugruppe (260) selektiv zu positionieren.
14. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Manipulator (270) ein Paneel (272) enthält, das schwenkbar an dem Teiler (104, 204) angebracht ist, wobei das Paneel (272) das Luftmesser (261, 261A) von dem Teiler (104, 204) beabstandet und zwischen einer ersten Position, in der das Paneel (272) auf den Teiler (104, 204) ausgerichtet ist, und einer zweiten Position, in der sich das Paneel (272) in einem Winkel relativ zu dem Teiler (104, 204) erstreckt, geschwenkt werden kann.
15. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, das des Weiteren einen Aktuator (280) umfasst, der sich zwischen dem Teiler (106, 206) und dem Paneel (272) erstreckt, wobei der Aktuator (280) beweglich ist, um das Paneel (272) zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen.
16. System 100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Aktuator (280) einen Fluidzylinder enthält, der mit einem Ende schwenkbar an dem Teiler (106, 206) angebracht ist und mit einem zweiten Ende schwenkbar an dem Paneel (272) angebracht ist.
17. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Paneel (272, 285) einen Einlass neben dem Luftmesser enthält, wobei das Luftmesser ausgerichtet wird, um einen Luftstrom in den Einlass hinein zu richten, und wobei das Paneel (272, 285) in Strömungsverbindung mit der Abzugsvorrichtung steht.
18. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, das des Weiteren eine Luftbaumbaugruppe umfasst, die sich neben der Arbeitsoberflächenbaugruppe befindet und mindestens eine Düse enthält, die mit einer Luftzufuhr in Strömungsverbindung steht, um selektiv eine Luftströmung in Richtung der Arbeitsoberflächenbaugruppe zu richten.
19. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Luftbaumbaugruppe einen ersten Luftbaum (290, 293) und einen zweiten Luftbaum (290, 293) enthält, wobei der erste Luftbaum (290, 293) und der zweite Luftbaum (290, 293) außerhalb des Umfangsrandes der Arbeitsoberfläche gegenüber dem Teiler angeordnet sind, wobei jeder Luftbaum (290, 293) mindestens eine Düse enthält, die an einem flexiblen Rohr montiert ist, wobei jedes Rohr ein Fixierungselement enthält, um eine Justierung der Düsenposition zu erlauben und eine ausgewählte Düsenposition zu halten.
20. Werkstückpositionierungssystem (100, 200) mit einer integrierten Dampfabzugsvorrichtung (101, 201), wobei das System (100, 200) Folgendes umfasst: eine bewegliche Arbeitsoberflächenbaugruppe, die einen Teiler (106, 206) aufweist, der mehrere Arbeitszonen definiert, wobei die Arbeitsoberflächenbaugruppe Folgendes enthält: mehrere Arbeitsoberflächen, auf denen Werkstücke (W) für einen Schweißvorgang angeordnet werden, und eine Auffangbaugruppe (220), die mehrere Entlüftungsöffnungen definiert, die durch einen Kanal in Strömungsverbindung mit der Dampfabzugsvorrichtung (101, 201) stehen, wobei jede der mehreren Entlüftungsöffnungen neben den mehreren Arbeitsoberflächen angeordnet ist und selektiv mit der Dampfabzugsvorrichtung verbunden wird, um eine entsprechende Arbeitszone zu entlüften; und eine Luftmesserbaugruppe (260), die an dem Teiler (106, 206) gestützt wird, wobei die Luftmesserbaugruppe (260) mindestens ein Luftmesser enthält, das einen Auslass enthält, der in Strömungsverbindung mit einer Luftzufuhr steht, wobei der mindestens eine Auslass so ausgerichtet ist, dass er Fluid in Richtung der mindestens einen der Entlüftungsöffnungen richtet.
21. System (100, 200) nach Anspruch 20, wobei die mehreren Entlüftungsöffnungen und der Kanal in den Teiler (106, 206) integriert sind.
22. System (100, 200) nach Anspruch 20, oder 21 das des Weiteren einen Luftbaum umfasst, der neben mindestens einer Arbeitsoberfläche gestützt wird, wobei der Luftbaum mindestens eine Düse enthält, die mit der Luftzufuhr verbunden und dafür ausgelegt ist, Luft in Richtung der mehreren Entlüftungsöffnungen zu richten.
23. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, das des Weiteren einen Roboter (105, 205) umfasst, der dafür ausgelegt ist, den Schweißvorgang auszuführen, und eine Steuereinheit umfasst, die mit dem Roboter (105, 205) und der beweglichen Arbeitsoberflächenbaugruppe kommuniziert, wobei die Steuereinheit (115, 215) eine Bewegung zwischen dem Roboter (105, 205) und der beweglichen Arbeitsoberflächenbaugruppe koordiniert.
24. System (100, 200) nach einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei die Luftmesserbaugruppe (260) an einem Manipulator (270) montiert ist, der an dem Teiler (104, 204) gestützt wird, wobei der Manipulator (270) zwischen einer Position, die auf den Teiler (106, 206) ausgerichtet ist, und einer Position, die sich über mindestens eine der Arbeitszonen erstreckt, beweglich ist.
25. System (100, 200) einem der Ansprüche 20 bis 24, wobei der Manipulator ein Paneel enthält, in dem ein Paneelkanal definiert ist, wobei der Paneelkanal mit dem Kanal innerhalb des Teilers durch eine Paneelöffnung in Strömungsverbindung steht, und wobei das Paneel einen Einlass neben der Luftmesserbaugruppe definiert, wobei die Luftmesserbaugruppe einen Luftstrom in die Öffnung hinein richtet.

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