DE202020104016U1

DE202020104016U1 - Tool module with at least one robot interface

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Publication number: DE202020104016U1
Application number: DE202020104016.2U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2020-07-24
Anticipated expiration: 2030-07-02

Abstract

Werkzeugmodul mit mindestens einer Roboterschnittstelle (7) zur Ankopplung eines Roboterarms (11) und mit einer Werkzeugeinheit (10), der mindestens ein Transformator (12) und mindestens eine Werkzeugaufnahme (13) mit einem Schnellspannsystem zum automatischen Werkzeugwechsel zugeordnet sind, wobei in der Werkzeugaufnahme (13) ein mit einem Werkzeug (2) bestückbarer und endseitig einen Spannkopf (23) aufweisender Schaft (14) aufnehmbar ist, und der Werkzeugaufnahme (13) mindestens eine Kontakteinheit (18) und ein Fluidkanal (19) zur abgedichteten Einleitung eines Fluids in den in der Werkzeugaufnahme (13) eingespannten Schaft (14) zugeordnet ist.

Tool module with at least one robot interface (7) for coupling a robot arm (11) and with a tool unit (10) to which at least one transformer (12) and at least one tool holder (13) with a quick-release system for automatic tool change are assigned, with the tool holder (13) a shaft (14) which can be equipped with a tool (2) and has a clamping head (23) at the end can be received, and the tool holder (13) has at least one contact unit (18) and a fluid channel (19) for the sealed introduction of a fluid into is assigned to the shaft (14) clamped in the tool holder (13).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeugmodul mit mindestens einer Roboterschnittstelle zur Ankopplung eines Roboterarms und mit einer Werkzeugeinheit, der mindestens ein Transformator zugeordnet ist und Werkzeug dazu.The invention relates to a tool module with at least one robot interface for coupling a robot arm and with a tool unit to which at least one transformer is assigned and a tool for this purpose.

Ein solches Werkzeugmodul kann beispielsweise als eine zum Punktschweißen geeignete und im Automobilbau eingesetzte Schweißzange ausgebildet sein, deren Elektrodenhalter oder Zangenarmem an die jeweilige Verwendung angepasst sind, so dass mit einem Wechsel der zu verschweißenden Bauteile auch ein Wechsel des gesamten Werkzeugmoduls einhergeht, was insbesondere bei der Ersatzteilfertigung Probleme bereitet, da häufig relativ geringe Stückzahlen gefertigt werden und mit dem Wechsel der zu verschweißenden Bauteile eine relativ große Rüstzeit einhergeht. Im Weiteren ist eine Vielzahl von Werkzeugmodulen zu lagern. Such a tool module can, for example, be designed as welding tongs that are suitable for spot welding and used in automobile construction, the electrode holders or tong arms of which are adapted to the respective use, so that when the components to be welded are changed, the entire tool module is also changed, which is particularly the case with The production of spare parts causes problems because relatively small numbers of items are often produced and the change of the components to be welded is accompanied by a relatively long set-up time. In addition, a large number of tool modules must be stored.

Schweißzangen kommen häufig an Schweißrobotern in automatisierten Fertigungsstraßen, insbesondere im Automobilbau zum Einsatz und werden beispielsweise zum Punkschweißen oder Bolzenschweißen verwendet. Es werden zwei Haupt-Typen von Schweißzangen unterschieden, nämlich zum einen X-Zangen und zum anderen C-Zangen. Bei C-Zangen ist einer der Elektrodenhalter linear beweglich und bei X-Zangen zumindest einer der Elektrodenhalter schwenkbeweglich geführt.Welding guns are often used on welding robots in automated production lines, especially in automotive engineering, and are used, for example, for spot welding or stud welding. There are two main types of welding guns, namely X guns on the one hand and C guns on the other. In the case of C tongs, one of the electrode holders is linearly movable and in the case of X tongs at least one of the electrode holders is guided so as to be pivotable.

Mit Elektroden bestückte Elektrodenhalter oder Zangenarme der Schweißzangen werden zum Punktschweißen mit einer relativ großen Kraft von beispielsweise 5000 bis 8000 Newton gegen das zu schweißende Werkstück gepresst. Die erforderliche Kraft wird in der Regel mittels druckbeaufschlagter Kolben-Zylinder-Einheiten erzeugt. Derartige Schweißzangen weisen darüber hinaus einen mit einem Stromanschluss gekoppelten Transformator auf, wobei der Transformator an der Schweißzange angeordnet sein kann. Aufgrund der hohen Taktzahlen der Fertigungsstraßen sowie der zunehmen geforderten Reduzierung der Antriebsenergie ist eine gewichtsoptimierte Konstruktion der Schweißzange gemeinsam mit einem dynamischen Antrieb ihrer verstellbaren Elektrode erforderlich.Electrode holders or tong arms of the welding tongs equipped with electrodes are pressed against the workpiece to be welded with a relatively large force of, for example, 5000 to 8000 Newtons for spot welding. The required force is usually generated by means of pressurized piston-cylinder units. Such welding tongs also have a transformer coupled to a power connection, wherein the transformer can be arranged on the welding tongs. Due to the high cycle rates of the production lines and the increasingly required reduction in drive energy, a weight-optimized design of the welding gun together with a dynamic drive for its adjustable electrode is required.

Die DE 10 2007 054 980 A1 offenbart eine Schweißzange für einen Schweißroboter mit mindestens einem Zangenarm, der als Rahmen-/Stabtragwerk ausgebildet ist. Der Zangenarm ist mittels einer Spannzange an einem Grundkörper der Schweißzange angeordnet. The DE 10 2007 054 980 A1 discloses welding tongs for a welding robot with at least one tong arm which is designed as a frame / rod support structure. The tong arm is arranged on a base body of the welding tongs by means of a collet.

Im Weiteren ist aus der DE 20 2011 102 682 U1 eine Roboter- oder Maschinenschweißzange mit mindestens einem Zangenarm bekannt, wobei dem Zangenarm eine Schweißelektrode zugeordnet ist. Mindestens ein Kolben-/Zylindereinheiten umfassender motorischer Antrieb ist zur Bewegung des zugeordneten Zangenarms vorgesehen.Furthermore, from the DE 20 2011 102 682 U1 a robot or machine welding gun with at least one gun arm is known, with the gun arm being assigned a welding electrode. At least one motor drive comprising piston / cylinder units is provided for moving the associated tong arm.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeugmodul der eingangs genannten Art zu schaffen, das flexibel bei der Fertigung verschiedener Bauteile bei einer relativ geringen Rüstzeit verwendbar istThe invention is based on the object of creating a tool module of the type mentioned at the outset which can be used flexibly in the manufacture of various components with a relatively short set-up time

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst.According to the invention, the object is achieved by the features of the independent claim.

Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung dar.The subclaims represent advantageous embodiments of the invention.

Ein Werkzeugmodul umfasst mindestens eine Roboterschnittstelle zur Ankopplung eines Roboterarms und eine Werkzeugeinheit, der mindestens ein Transformator und mindestens eine Werkzeugaufnahme mit einem Schnellspannsystem zum automatischen Werkzeugwechsel zugeordnet sind, wobei in der Werkzeugaufnahme ein mit einem Werkzeug bestückbarer und endseitig einen Spannkopf aufweisender Schaft aufnehmbar ist, und der Werkzeugaufnahme ist mindestens eine Kontakteinheit für eine Übertragung einer elektrischen Spannung und ein Fluidkanal zur abgedichteten Einleitung eines Fluids in den in der Werkzeugaufnahme eingespannten Schaft zugeordnet.A tool module comprises at least one robot interface for coupling a robot arm and a tool unit to which at least one transformer and at least one tool holder with a quick-release system for automatic tool change are assigned, with a shaft that can be equipped with a tool and has a clamping head at the end can be received in the tool holder, and the tool holder is assigned at least one contact unit for transmitting an electrical voltage and a fluid channel for the sealed introduction of a fluid into the shaft clamped in the tool holder.

Durch das Schnellspannsystem sind die Rüstzeiten bei einem Werkzeugwechsel wesentlich reduziert, da nicht das gesamte Werkzeugmodul am Roboterarm, sondern nur das in dem Schaft aufgenommenen Werkzeug gewechselt wird. Der Schaft mit dem Werkzeug kann gemeinsam mit weiteren Schäften und anderen Werkzeugen in einem Magazin gelagert sein und der Roboterarm kann das Werkzeugmodul zum Wechsel des mit dem Werkzeug bestückten Schaftes zu dem Magazin verfahren, das Lösen des Schaftes und dessen Befestigung erfolgt selbsttätig, wobei das Schnellspannsystem einen elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieb zum Spannen und Lösen des Spannkopfs in der Werkzeugaufnahme umfasst. Bei dem Schnellspannsystem handelt es sich um ein so genanntes 0-Spannsystem, bei dem die Position des Werkzeugs in dem Werkzeugmodul sichergestellt ist.The quick clamping system significantly reduces the set-up times when changing tools, since not the entire tool module on the robot arm, but only the tool accommodated in the shaft, is changed. The shaft with the tool can be stored in a magazine together with other shafts and other tools and the robot arm can move the tool module to change the shaft equipped with the tool to the magazine; the shaft is released and fastened automatically, with the quick-release system comprises an electric, pneumatic or hydraulic drive for clamping and releasing the clamping head in the tool holder. The quick-clamping system is a so-called 0-clamping system in which the position of the tool in the tool module is ensured.

Da an der Werkzeugaufnahme über die Kontakteinheit eine elektrische Spannung anlegbar und eine Schnittstelle für ein Fluid vorgesehen ist, können beliebige Werkzeuge mit dem Werkzeugmodul gekoppelt werden, beispielsweise drehende Werkzeuge, Greifwerkzeuge, aber auch Zangenarme mit Schweißelektroden, insbesondere zum Punktschweißen. Die elektrische Verbindung und/oder die Kopplung mit dem Fluidkanal wird beim Spannen des Schaftes mit dem jeweiligen Werkzeug in dem Werkzeugmodul hergestellt und selbstverständlich auch wieder getrennt. Die entsprechenden Signale können über die Roboterschnittstelle übertragen werden.Since an electrical voltage can be applied to the tool holder via the contact unit and an interface for a fluid is provided, any tools can be coupled to the tool module, for example rotating tools, gripping tools, but also tong arms with welding electrodes, especially for spot welding. The electrical connection and / or the The coupling with the fluid channel is established when the shaft is clamped with the respective tool in the tool module and, of course, is also separated again. The corresponding signals can be transmitted via the robot interface.

Bei dem Fluid kann es sich beispielsweise um Druckluft, Öl oder eine Kühlflüssigkeit handeln.The fluid can be compressed air, oil or a cooling liquid, for example.

Um mit dem Werkzeugmodul eine Schweißzange bereitstellen zu können, sind zwei winkelförmig zueinander versetzt angeordnete Werkzeugaufnahmen vorgesehen, die mit dem mindestens einen Transformator zur Erzeugung einen Punktschweißstroms gekoppelt sind, wobei zumindest eine der Werkzeugaufnahmen relativ zu der anderen Werkzeugaufnahme verlagerbar ist. Die beiden Werkzeugaufnahmen können beispielsweise rechtwinklig zueinander angeordnet sein. Zum Kontaktieren miteinander durch Punktschweißen zu verbindender Bauteile eines Werkstücks mittels zwei Elektroden, von denen jeweils eine Punktschweißelektrode einer Werkzeugaufnahme zugeordnet ist, werden die Werkzeugaufnahmen relativ zueinander derart verfahren, dass die beiden Elektroden unter der vorbestimmten Kraft an dem Werkstück anliegen und nach dem Schweißen das Werkstück wieder freigeben. Selbstverständlich können zum Schweißen von Werkstoffen, die einen relativ hohen Schweißstrom benötigen, auch zwei oder mehr Transformatoren dem Werkzeugmodul zugeordnet sein.In order to be able to provide welding tongs with the tool module, two tool holders are provided which are offset from one another at an angle and which are coupled to the at least one transformer to generate a spot welding current, at least one of the tool holders being displaceable relative to the other tool holder. The two tool holders can, for example, be arranged at right angles to one another. To contact components of a workpiece to be connected by spot welding by means of two electrodes, each of which has a spot welding electrode assigned to a tool holder, the tool holders are moved relative to one another in such a way that the two electrodes rest against the workpiece under the predetermined force and the workpiece after welding release again. Of course, two or more transformers can be assigned to the tool module for welding materials that require a relatively high welding current.

Vorzugsweise ist die verlagerbare Werkzeugaufnahme in einem linear geführten Schlitten ausgebildet, wobei dem Schlitten ein Antrieb zugeordnet und zwischen dem Schlitten und der Führung des Werkzeugmoduls eine elektrische Kontakteinheit angeordnet ist. Bei dem Antrieb des Schlittens kann es sich beispielsweise um einen Schrittmotor handeln, der ein positionsgenaues Verfahren sicherstellt und dabei auch eine relativ hohe Anpresskraft erzeugen kann, die beim Punktschweißen benötigt wird. Selbstverständlich ist zur Sicherstellung der Strom-/Spannungsübertragung von dem mindestens einen Transformator zu dem als Punktschweißelektrode ausgebildeten Werkzeug die elektrische Kontakteinheit vorgesehen, die insbesondere Schleifkontakte umfasst. Die beispielsweise lamellenförmigen Schleifkontakte bestehen insbesondere aus einem relativ edlen Metall, wie z.B. Silber, und weisen gegenüber den üblichen Lamellenkontakten aus einem Kupferwerkstoff den Vorteil des geringeren Gewichts und der leichteren Trennbarkeit der elektrisch gekoppelten Teile auf.The displaceable tool holder is preferably designed in a linearly guided slide, a drive being assigned to the slide and an electrical contact unit being arranged between the slide and the guide of the tool module. The drive of the slide can be, for example, a stepper motor that ensures a precise positioning and can also generate a relatively high contact pressure, which is required for spot welding. Of course, to ensure the current / voltage transmission from the at least one transformer to the tool designed as a spot welding electrode, the electrical contact unit is provided, which in particular comprises sliding contacts. The for example lamellar sliding contacts consist in particular of a relatively noble metal, such as e.g. Silver, and have the advantage of lower weight and easier separability of the electrically coupled parts compared to the usual lamellar contacts made of a copper material.

Damit beispielsweise die Kühlflüssigkeit im Kreislauf strömen kann, insbesondere durch ein Temperiergerät, sind der Werkzeugaufnahme zwei Fluidkanäle für eine Kühlflüssigkeit zugeordnet.So that, for example, the cooling liquid can flow in the circuit, in particular through a temperature control device, the tool holder is assigned two fluid channels for a cooling liquid.

Zur Positionierung der Werkzeugaufnahmen relativ zu der Roboterschnittstelle umfasst das Werkzeugmodul eine Ausgleichseinheit, wobei der Ausgleichseinheit die Roboterschnittstelle zugeordnet ist und die Ausgleichseinheit relativ zu der Werkzeugeinheit verlagerbar ist. Bevorzugt ist zwischen der Ausgleicheinheit und der Werkzeugeinheit ein Servomotor zur Lageveränderung angeordnet.For positioning the tool holders relative to the robot interface, the tool module comprises a compensation unit, the compensation unit being assigned to the robot interface and the compensation unit being displaceable relative to the tool unit. A servomotor for changing the position is preferably arranged between the compensation unit and the tool unit.

Ein Werkzeug zur Verwendung mit dem zuvor erläuterten Werkzeugmodul umfasst einen zugeordneten Schaft, der endseitig einen Spannkopf zur Kopplung mit dem Schnellspannsystem zum automatischen Werkzeugwechsel des Werkzeugmoduls aufweist. Das Werkzeug ist als eine Elektrode zum Punktschweißen ausgebildet, die mittels des durch den Fluidkanal strömenden Fluids kühlbar und über die Kontakteinheit mit einem von dem Transformator bereitgestellten Schweißstrom versorgbar ist.A tool for use with the tool module explained above comprises an associated shaft which has a clamping head at the end for coupling to the quick-release clamping system for automatic tool change of the tool module. The tool is designed as an electrode for spot welding, which can be cooled by means of the fluid flowing through the fluid channel and can be supplied with a welding current provided by the transformer via the contact unit.

Vorzugsweise ist in den Schaft ein mit der Elektrode zum Punktschweißen verbundener Adapter verbundener Adapter eingesetzt, der eine Führungseinrichtung zur Ablage in einem Werkzeugmagazin aufweist. Insbesondere die Führungseinrichtung, die beispielsweise Zentrierbohrungen oder Zentrierflächen umfassen kann, ermöglicht eine Lagerung der Werkzeuge in einem Werkzeugmagazin in einer definierten Lage sowie deren Entnahme mittels des an dem Werkzeugmodul befestigten Roboterarms. Die Elektrode zum Punktschweißen, also die Punktschweißelektrode bildet gemeinsam mit dem Adapter einen Schweißzangenarm.An adapter, which is connected to the electrode for spot welding and has a guide device for storage in a tool magazine, is preferably inserted into the shaft. In particular, the guide device, which can include centering bores or centering surfaces, for example, enables the tools to be stored in a tool magazine in a defined position and removed by means of the robot arm attached to the tool module. The electrode for spot welding, i.e. the spot welding electrode, together with the adapter, forms a welding gun arm.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.It goes without saying that the features mentioned above and still to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations. The scope of the invention is defined only by the claims.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the associated drawing.

Es zeigt:

1 eine Darstellung eines an einem Roboterarm angebrachten Werkzeugmoduls und eines Werkezugmagazins mit einem Werkzeug,
2 eine Vorderansicht des Werkzeugmoduls,
3 eine Seitenansicht des Werkzeugmoduls nach 2,
4 eine Schnittdarstellung des Werkzeugmoduls nach 3 und eine
5 eine Teildarstellung des Werkzeugmoduls nach 2 im Schnitt.

It shows:

1 a representation of a tool module attached to a robot arm and a tool magazine with a tool,
2 a front view of the tool module,
3 a side view of the tool module according to 2 ,
4th a sectional view of the tool module according to 3 and a
5 a partial representation of the tool module according to 2 on average.

Das Werkzeugmagazin 1 ist vorliegend als ein Gestell ausgebildet, das zur Halterung von Werkzeugen 2, die vorliegend Punktschweißelektroden 3 umfassen, jeweils paarweise angeordnete Bolzen 4 aufweist, die in Bohrungen 5 einer Führungseinrichtung eingreifen, um die Werkzeuge 2 in einer definierten Lage zu lagern. An dem mehrachsig bewegbaren Roboterarm 11 ist das Werkzeugmodul 6 über eine Roboterschnittstelle 7 befestigt, wobei an dem Werkzeugmodul 6 zwei u 90° zueinander versetzte Roboterschnittstellen 7 vorgesehen sind, um die Flexibilität der Anordnung des Werkzeugmoduls 6 an dem Roboterarm 1 zu erhöhen. Die Roboterschnittstelle 7 umfasst zumindest einen Befestigungsflansch zur mechanischen Kopplung des Werkzeugmoduls 6 mit dem Roboterarm 11. Selbstverständlich können auch weitere Schnittstellen zur Energieversorgung und/oder Datenübertragung oder dergleichen an der Roboterschnittstelle 7 oder an separaten Schnittstellen realisiert sein. Die beiden Roboterschnittstellen 7 des Werkzeugmoduls 6 sind einer Ausgleichseinheit 8 zugeordnet, die mittels eines Servomotors 9 relativ zu einer Werkzeugeinheit 10 des Werkzeugmoduls 6 verlagerbar ist, um eine möglichst genaue Positionierung der Werkzeuge 2 an einem zu bearbeitenden, insbesondere punktzuschweißenden, Werkstück zu realisieren. The tool magazine 1 is in the present case designed as a frame that is used to hold tools 2 , the present spot welding electrodes 3 include bolts arranged in pairs 4th has that in holes 5 a guide device engage to the tools 2 to be stored in a defined position. On the multi-axis movable robot arm 11 is the tool module 6th via a robot interface 7th attached to the tool module 6th two robot interfaces offset by 90 ° to each other 7th are provided to allow flexibility in the arrangement of the tool module 6th on the robot arm 1 to increase. The robot interface 7th comprises at least one fastening flange for mechanical coupling of the tool module 6th with the robotic arm 11 . Of course, further interfaces for power supply and / or data transmission or the like can also be connected to the robot interface 7th or be implemented at separate interfaces. The two robot interfaces 7th of the tool module 6th are a compensation unit 8th assigned by means of a servo motor 9 relative to a tool unit 10 of the tool module 6th can be moved in order to position the tools as precisely as possible 2 on a workpiece to be machined, in particular spot-welded.

Der Werkzeugeinheit 10 des Werkzeugmoduls 6 ist mindestens ein Transformator 12 zur Erzeugung eines beim Punktschweißen benötigten Schweißstroms zugeordnet, wobei selbstverständlich auch zwei oder mehr Transformatoren 12 vorsehbar sein können. Im Weiteren umfasst die Werkzeugeinheit 10 zwei winkelförmig zueinander angeordnete Werkzeugaufnahmen 13, die beispielsweise um 90° versetzt zueinander angeordnet sind. Jeder der Werkzeugaufnahmen 13 ist ein Schnellspannsystem zum automatischen Werkzeugwechsel zugeordnet, das zum einen an der beispielsweise kegelstumpfförmigen Werkzeugaufnahme 13 ein Spannelement 15 umfasst, das einen an einem freien Ende eines Schaftes 14 angeordneten Spannkopf 23 lösbar arretiert. Der Schaft 14 weist hierbei eine zu der Werkzeugaufnahme 13 korrespondierende Geometrie auf, die auch einer Normung unterliegen kann. Das Spannelement 15 kann elektromotorisch, hydraulisch und/oder pneumatisch mittels eines anliegenden Signals betätigbar sein Solche Schnellspannsysteme sind dem Fachmann beispielsweise aus dem Bereich computergesteuerter Werkzeugmaschinen bekannt.The tool unit 10 of the tool module 6th is at least one transformer 12 assigned to generate a welding current required for spot welding, whereby of course also two or more transformers 12 can be predictable. The tool unit also includes 10 two tool holders arranged at an angle to one another 13 , which are arranged offset from one another by 90 °, for example. Each of the tool holders 13 a quick-release system for automatic tool change is assigned, on the one hand on the, for example, frustoconical tool holder 13 a tensioning element 15th comprises, the one at a free end of a shaft 14th arranged clamping head 23 releasably locked. The shaft 14th shows one to the tool holder 13 Corresponding geometry, which can also be subject to standardization. The clamping element 15th can be actuated by an electric motor, hydraulically and / or pneumatically by means of an applied signal. Such quick-release systems are known to the person skilled in the art, for example from the field of computer-controlled machine tools.

Die eine Werkzeugaufnahme 13 ist fest in der Werkzeugeinheit 10 installiert und nimmt beispielsweise die C-förmig gestaltete Punktschweißelektrode 3 auf. Diese starr in der Werkzeugeinheit 10 montierte Werkzeugaufnahme 13 ist elektrisch mit dem Transformator 12 verbunden, wobei die Strom-/Spannungsleitungen der Kontakteinheit 18 starr ausgebildet sein können, da diese Werkzeugeinheit 10 keine Relativbewegung zu dem Transformator 12 ausführt.The one tool holder 13 is fixed in the tool unit 10 installs and takes, for example, the C-shaped spot welding electrode 3 on. These rigidly in the tool unit 10 mounted tool holder 13 is electrical with the transformer 12 connected, the current / voltage lines of the contact unit 18th can be rigid, as this tool unit 10 no relative movement to the transformer 12 executes.

Die andere Werkzeugaufnahme 13 ist in einem linear verfahrbaren Schlitten 16 installiert, wobei in der Werkzeugeinheit 10 lamellenförmige Schleifkontakte 17 der Kontakteinheit 18 installiert sind, die eine Strom-/Spannungskopplung des Transformators mit der Werkzeugaufnahme 13 sicherstellen. Der Schlitten 16 ist mittels eines einen elektrischen oder pneumatischen oder hydraulischen Antriebs 24 verfahrbar. Mit der verfahrbaren Werkzeugaufnahme 13 kann eine gerade Punktschweißelektrode 3 in Richtung der C-förmigen Punktschweißelektrode 3 verfahren werden, um ein Werkstück zu schweißen.The other tool holder 13 is in a linearly movable slide 16 installed, being in the tool unit 10 lamellar sliding contacts 17th the contact unit 18th are installed that have a current / voltage coupling of the transformer with the tool holder 13 to ensure. The sled 16 is by means of an electric or pneumatic or hydraulic drive 24 movable. With the movable tool holder 13 can use a straight spot welding electrode 3 towards the C-shaped spot welding electrode 3 be moved to weld a workpiece.

Den beiden Werkzeugaufnahmen 13 sind Fluidkanäle 19 zugeordnet, deren freien Auslässe mit Dichtungen versehen sind, die an dem eingespannten Schäften 14, die korrespondierende Einlässe 20 aufweisen, abgedichtet anliegen. Die Einlässe 20 der Schäfte 14 gehen in Bohrungen 21 über, die sich durch die Schäfte 14 sowie mit den Schäften 14 fest verbundene Adapter 22, die die Punktschweißelektroden 3 tragen, erstrecken. Die Fluidkanäle 19 und die Bohrungen können von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden, die durch ein Temperiergerät gepumpt wird, um die Punktschweißelektroden 3 zu kühlen.The two tool holders 13 are fluid channels 19th assigned, whose free outlets are provided with seals that are attached to the clamped shafts 14th , the corresponding inlets 20th have, fit in a sealed manner. The inlets 20th of the shafts 14th go into holes 21st over that goes through the stems 14th as well as with the shafts 14th permanently connected adapter 22nd who have favourited the spot welding electrodes 3 carry, extend. The fluid channels 19th and a cooling liquid that is pumped through a temperature control device to the spot welding electrodes can flow through the bores 3 to cool.

Im Weiteren sind die beiden elektrisch leitfähigen Werkzeugaufnahmen 13 elektrisch über die Schäfte 14 und die Adapter 22 mit den Punktschweißelektroden 3 verbunden.Furthermore, there are the two electrically conductive tool holders 13 electrically via the shafts 14th and the adapters 22nd with the spot welding electrodes 3 connected.

Für einen Werkzeugwechsel bringt der Roboterarm 11 das Werkzeug 2 zu dem Werkzeugmagazin 1 und setzt es auf den zugeordneten Bolzen 4 ab. Sonach löst das Spannelement 15 des Schnellspannsystems seine Arretierung mit dem Spannkopf 23 des Schaftes 14 und das Werkzeug 2 ist frei an dem Werkzeugmagazin 1. Anschießend verfährt der Roboterarm 11 zu der nächsten vorbestimmten Position des Werkzeugmagazins 1 und führt das Werkzeugmodul 6 mit seiner Werkzeugaufnahme 13 über den Schaft 14 des ausgewählten Werkzeugs 2 und der Spannkopf 23 wird durch das das Spannelement 15 arretiert. Hierbei wird zum einen die abgedichtete Verbindung zwischen den Fluidkanälen 19 und den Einlässen 20 und zum anderen die elektrische Kontaktierung mit dem Transformator 12 hergestellt.For a tool change, the robot arm brings 11 the tool 2 to the tool magazine 1 and places it on the associated bolt 4th from. Then the clamping element releases 15th the quick release system is locked with the clamping head 23 of the shaft 14th and the tool 2 is free on the tool magazine 1 . The robot arm then moves 11 to the next predetermined position of the tool magazine 1 and guides the tool module 6th with its tool holder 13 over the shaft 14th of the selected tool 2 and the clamping head 23 is through the the clamping element 15th locked. On the one hand, this is the sealed connection between the fluid channels 19th and the inlets 20th and on the other hand, the electrical contact with the transformer 12 manufactured.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1.1.: WerkzeugmagazinTool magazine
2.2.: WerkzeugTool
3.3.: PunktschweißelektrodeSpot welding electrode
4.4th: Bolzenbolt
5. 5.: Bohrungdrilling
6.6th: WerkzeugmodulTool module
7.7th: RoboterschnittstelleRobot interface
8.8th.: AusgleichseinheitCompensation unit
9.9.: ServomotorServo motor
10.10.: WerkzeugeinheitTool unit
11.11.: RoboterarmRobotic arm
12.12.: Transformatortransformer
13.13.: WerkzeugaufnahmeTool holder
14.14th: Schaftshaft
15.15th: SpannelementClamping element
16.16.: SchlittenSledge
17.17th: SchleifkontaktSliding contact
18.18th: KontakteinheitContact unit
19.19th: FluidkanalFluid channel
20.20th: Einlassinlet
21.21st: Bohrungdrilling
22.22nd: Adapteradapter
23.23.: SpannkopfClamping head

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102007054980 A1 [0005]
DE 202011102682 U1 [0006]

Claims

Tool module after Claim 1 , characterized in that two tool holders (13) arranged at an angle to one another are provided which are coupled to the at least one transformer (12) for generating a spot welding current, at least one of the tool holders (13) being displaceable relative to the other tool holder (13) is.

Tool module after Claim 2 , characterized in that the displaceable tool holder (13) is formed in a linearly guided slide (16), the slide (16) being assigned a drive (24) and an electrical contact unit between the slide (16) and the tool module (13) (18) is arranged.

Tool module after Claim 1 , characterized in that the tool holder (13) is assigned two fluid channels (19) for a cooling liquid.

Tool module after Claim 1 , characterized in that the tool module (6) comprises a compensation unit (8), the compensation unit (8) being assigned the robot interface (7) and the compensation unit (8) being displaceable relative to the tool unit (10).

Tool module after Claim 5 , characterized in that a servomotor (9) for changing the position is arranged between the compensation unit (8) and the tool unit (10).

Tool with an associated shaft (14), which has a clamping head (23) at the end for coupling to the clamping element (15) of the quick-release system for automatic tool change of the tool module (6) Claim 1 characterized in that the tool (2) is designed as an electrode (3) for spot welding, which can be cooled by means of the fluid flowing through the fluid channel (19) and is provided via the contact unit (18) with one provided by the transformer (12) Welding current can be supplied.

Tool after Claim 7 , characterized in that an adapter (22) connected to the electrode (3) for spot welding is inserted into the shaft (14) and has a guide device for depositing in a tool magazine (1).