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Die Erfindung betrifft eine Roboterschweißzange mit
Ausgleichsvorrichtung und den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Eine solche Roboterschweißzange ist
aus der DE-A 40 08 088 bekannt. Die Ausgleichsvorrichtung ist in
der einen Variante pneumatisch ausgebildet. In der anderen Variante
kommen einfache Federpakete zum Einsatz, die jeweils einen Zangenarm direkt
an einem roboterfesten Anschlag abstützen.
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Andere Arten fluidisch betätigter Ausgleichsvorrichtungen
zeigen die DE-C 41 17 552, die DE-A 199 55 017 und die
EP 0 811 452 .
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Die fluidisch und insbesondere pneumatisch betätigten Ausgleichsvorrichtungen
eignen sich besonders für
fluidische, insbesondere pneumatische Schweißzangen. Das Betriebsmittel
Druckluft oder Öl ist
bei diesen Schweißzangen
bereits vorhanden. Ein Einsatz an elektromotorischen Schweißzangen
ist hingegen ungünstig,
weil er eine separate Druckmittelversorgung mit Proportionalventilen
und Steuerung erfordert, was einen hohen zusätzlichen Bauaufwand bedeutet.
Ein Einsatz einer druckmittelbetätigten
Ausgleichsvorrichtung läuft
außerdem
den Entwicklungs- und Einsatzzielen elektromotorischer Schweißzangen
zuwider, weil hier bewusst auf pneumatische oder hydraulische Zangenantriebe
und den damit verbundenen Bau-, Versorgungs- und Wartungsaufwand
verzichtet wird.
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Bei elektromotorischen Zangen wird
in der Praxis andererseits versucht, eine Ausgleichsvorrichtung
durch eine Steuerung über
eine zusätzliche
Roboterachse zu realisieren. Dies ist ebenfalls unwirtschaftlich,
belegt unnötigerweise
wichtige Antriebsressourcen und ist teuer. Eine solchermaßen ausgerüstete Roboterschweißzange erfordert
außerdem hochqualifizierte
Roboter und Robotersteuerungen, die entsprechende Zusatzachsen zur
Verfügung
stellen. Auch dies ist bau- und kostenaufwändig.
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Die
DE 37 07 572 C2 zeigt eine C-Zange, die eine
konventionelle Ausgleichseinrichtung mit zwei koaxial und distanziert
angeordneten Ausgleichsfedern am festen Zangenarm zeigt. Für den beweglichen
Zangenarm sind zwei getrennte Antriebe für Vorhub und Arbeitshub vorhanden,
wobei der Antrieb für
den Arbeitshub eine Spreizeinrichtung mit Kniehebeln und einem Keilkörper besitzt.
Diese Anordnung bezieht sich nur auf die Betätigung des beweglichen Elektrodenarms
und hat nichts mit der vorerwähnten
Ausgleichsvorrichtung zu tun.
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Die
DE 40 08 088 A1 befasst sich mit einer Ausgleichsvorrichtung
für eine
X-Schweisszange, wobei verschiedene Ausführungsvarianten für die Ausgleichsvorrichtung
angegeben werden. In der einen Variante hat die Ausgleichsvorrichtung
eine druckmittelbetätigten
Kolben-Zylinder-Anordnung ohne Federelemente. In der anderen mechanischen Variante
von sind koaxiale und distanzierte Federelemente vorhanden, wobei
zwischen diesen keine steuerbare Spreizeinrichtung angeordnet ist.
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Aus der
DE 38 40 636 A1 ist eine
C-Zange mit einer Ausgleichsvorrichtung bekannt, wobei die Ausgleichsvorrichtung
eine Führungsstange
mit zwei endseitig aufgezogenen Druckfedern besitzt. Die Führungsstange
ist Bestandteil eines Ausgleichszylinders mit einem gestellfesten
Gehäuse
und einer durchgehenden Kolbenstange, die zugleich die besagte Führungsstange
bildet. Im Ausgleichszylinder ist auf der durchgehenden Kolbenstange
ein beidseitig über
Druckkammern beaufschlagbarer Zentralkolben angeordnet, der je nach
Druckbelastung die Kolbenstange und damit die Führungsstange mit dem angeschlossenen
festen Zangenarm nach links oder rechts gegen die Kraft der jeweils
beaufschlagten Schraubendruckfeder schiebt. Bei dieser Anordnung sind
zwar zwei Federelemente vorhanden, der Ausgleichszylinder hat jedoch
keine Spreizfunktion und verändert
auch nicht den Abstand zwischen den Federn. Die Ausgleichskraft
wird durch den druckmittelbetätigten
Ausgleichszylinder aufgebracht. Die Federn haben lediglich rückstellende
Funktion.
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Die
DE 201 13 990 U1 offenbart eine Schweißzange mit
einem pneumatisch selbsthemmenden Ausgleichsantrieb, wobei nur an
einer Stelle eine Feder vorhanden ist, die zur Kompensation von Toleranzen
dient, welche am zu schweißenden
Bauteil oder bei der Programmierung des Roboters sowie bei unterschiedlichen
Durchbiegungen der Zangenarme auftreten können. Eine Spreizeinrichtung
zwischen zwei Federelementen ist nicht vorhanden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
bessere Ausgleichsvorrichtung aufzuzeigen, die insbesondere für elektromotorische
Schweißzangen geeignet
ist.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen
im Hauptanspruch. Die beanspruchte Ausgleichsvorrichtung ermöglicht es,
die Zangeneinheit bei Bedarf unter Kompensation der je nach Zangenorientierung
unterschiedlich wirkenden Zangengewichtskräfte schwimmend zu halten und
bei Bedarf auch zu fixieren. Die Federelemente bieten hierfür den elastischen
Ausgleich, während
die steuerbare Spreizeinrichtung die je nach Zangenorientierung
unterschiedlichen Federwege ausgleicht und andererseits die Umschaltung
zwischen schwimmender Zangenlagerung und Fixierstellung ermöglicht.
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Durch justierbare Federelemente und
die über
die Steuerung anpassbare Spreizeinrichtung lässt sich die Ausgleichsvorrichtung
auf unterschiedliche Schweißzangen
und differierende Einsatzbereiche auf einfache Weise anpassen. Die
Steuerung der Spreizeinrichtung kann von der Robotersteuerung oder
auch der Zangensteuerung aus erfolgen, wobei eine blinde Ansteuerung
durch ein Bitmuster genügt. Auch
das Teachen der Spreizeinrichtung und ihre Steuerung ist sehr einfach
und schnell.
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Die beanspruchte Ausgleichsvorrichtung
ist konstruktiv einfach und erfordert nur einen sehr geringen Bauaufwand.
Insbesondere kann eine kostspielige Ansteuerung durch eine zusätzliche
Roboterachse entfallen. Zur Versorgung des vorzugsweise elektrischen
Aktuators in der Spreizeinrichtung genügt die ohnehin an der Schweißzange vorhandene Spannungsversorgung,
wobei eine Niedrigspannung von z.B. 24V genügt. Eine separate Verkabelung
und besondere Energiezuführung
ist entbehrlich. Die Ausgleichsvorrichtung ist für beliebige Arten von Schweißzangen
und beliebige Robotersysteme einsetzbar. Sie kann an bestehenden
Schweißzangen nachgerüstet oder
umgerüstet
werden alternativ zur Erstausrüstung
neuer Schweißzangen.
Ein besonderer Vorteil besteht in der Vermeidung von Klemmungen
in der Fixierlage oder beim Kraftschluss des Zangenantriebs zum
Schweißen.
Die Ansteuerung ist sehr einfach und benötigt lediglich einen Sollwert,
der auch über
ein vorhandenes Bussystem übertragen werden
kann.
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In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen
beispielsweise und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
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1:
eine Schweißeinrichtung
mit Roboter, Roboterschweißzange
und Ausgleichvorrichtung in Seitenansicht,
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2:
eine Schemadarstellung einer Schweißzange als C-Zange in hängender
Position mit Ausgleichsvorrichtung und
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3:
die Variante zu 2 in
stehender Zangenposition.
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1 zeigt
in einer schematischen Seitenansicht eine Schweißeinrichtung (1),
z.B. eine Schweißzelle,
zur Durchführung
von elektrischen Widerstandsschweißprozessen an einem Werkstück (24),
bei dem z.B. zwei aufeinander liegende Blechflansche durch Schweißpunkte
miteinander verbunden werden sollen. Bei den Werkstücken (24)
handelt es sich vorzugsweise um Rohkarosserien von Fahrzeugen oder
deren Bauteile.
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Die elektrischen Widerstandsschweißprozesse
und insbesondere Punktschweißprozesse werden
mit ein oder mehreren Schweißzangen
(2) durchgeführt.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt
es sich um Roboterschweißzangen
(2), die von einem mehrachsigen Roboter (3), z.B.
einem Gelenkarmroboter mit sechs rotatorischen Achsen und eventuellen
Zusatzachsen, geführt
werden. Die Roboterschweißzange
(2) hat hierfür
an ihrem Gestell (12) einen geeigneten Roboteranschluss
(13) zur Verbindung mit dem Handflansch der Roboterhand (14).
Gegebenenfalls kann auch eine Wechselkupplung zwischengeschaltet
werden.
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Der Roboter (3) ist mit
einer Robotersteuerung (4) ausgerüstet, mit der auch die Roboterschweißzange (2) über eine
Leitung (20) verbunden ist. Für die Roboterschweißzange (2)
ist noch eine Schweißstromquelle
nebst einer Schweißstromsteuerung
vorhanden, die der Übersicht
halber nicht dargestellt ist.
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Die Roboterschweißzange (2) besteht
aus einem Gestell (12), einer Zangeneinheit (6)
und einer Ausgleichsvorrichtung (5). Die Roboterschweißzange (2)
ist in der in 1 bis 3 dargestellten Variante als
C-Zange ausgeführt,
kann alternativ auch eine X-Zange oder eine sonstige Schweißzange sein.
In einer weiteren Abwandlung kann es sich auch um eine stationäre Schweißzange handeln,
die z.B. entsprechend der DE-A 199 55 017 oder der EP A 0 811 452
ausgebildet ist.
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Die Zangeneinheit (6) besteht
aus zwei Zangenarmen (8,9), die mittels eines
Zangenantriebs (7) relativ zueinander beweglich sind und
an ihren freien Enden Elektroden (10) tragen, welche gegebenenfalls
mit austauschbaren Elektrodenkappen ausgerüstet sind. Bei der gezeigten
C-Zange besitzt die Zangeneinheit (6) ein Gehäuse (11),
an dem der eine relativ ortsfeste Zangenarm (8) befestigt
ist. Dieser Zangenarm (8) hat üblicherweise eine gebogene Form.
Der andere Zangenarm (9) ist relativ beweglich angeordnet
und wird von dem im Gehäuse
(11) befindlichen Zangenantrieb (7) entlang der
Abtriebsachse (22) vorgeschoben. Diese Abtriebsachse (22) ist üblicherweise
zugleich die Längsachse
der Elektroden (10) bzw. des beweglichen und üblicherweise geraden
Zangenarms (9). Durch den Zangenantrieb (7) führen die
Zangenarme (8,9) mit ihren Elektroden (10)
eine Relativbewegung gegenseitig und gegenüber dem Werkstück (24)
aus. Der Roboter (3) positioniert hierfür die Schweißzange (2)
in einer schweißgerechten
Position gegenüber
dem Werkstück
(24).
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Die Lage und das Anfahren eines Schweißpunktes
lassen sich bedingt durch Toleranzen der Bauteile, der Spannwerkzeuge
und der Positioniergenauigkeit des Roboters nicht exakt bestimmen.
Die Ausgleichsvorrichtung (5) schafft hierfür einen
funktionierenden Lageausgleich, indem sie für eine schwimmende Lagerung
der Zangeneinheit (6) gegenüber dem roboterfesten Gestell
(12) während
des Schweißprozesses
sorgt. Durch die schwimmende Lagerung können Positionierfehler der
Schweißzange
(2) kompensiert werden. Auch das je nach Zangenorientierung
unterschiedlich wirkende Eigengewicht der Zangeneinheit (6)
wird ausgeglichen. Hierdurch lassen sich Verformungen der Bauteile,
ungleichmäßige Elektrodenanpressungen
und dergleichen andere negative Erscheinungen vermeiden. Die Schweißzange (2)
zieht sich bei Fehlpositionierungen dank der schwimmenden Anordnung
beim Schließen
der Zangenarme (8,9) weitgehend kraftfrei selbst
an das Werkstück
(24). Die Zangeneinheit (6) ist zu diesem Zweck über eine
geeignete Führung (23)
beweglich am roboterfesten Gestell (12) gelagert, wobei
die Führung
(23) Bewegungen vorzugsweise in Richtung der Abtriebsachse
(22) zulässt.
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Die Ausgleichsvorrichtung (5)
greift an der Zangeneinheit (6) an und sorgt für eine definierte schwimmende
Lagerung während
des Schweißprozesses
einerseits und für
eine Fixierung während
der Zustellbewegungen beim Positionieren durch den Roboter (3)
andererseits.
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Die Ausgleichsvorrichtung (5)
besteht aus zwei Federelementen (18,19) und einer
zwischen den Federelementen (18,19) angeordneten
Spreizeinrichtung (15). Die Spreizeinrichtung (15)
sorgt für einen
Kraft-und Formschluss
zwischen den Federelementen und der Zangeneinheit (6).
Die Spreizeinrichtung (15) kann hierbei entsprechend der
verschiedenen Orientierungen der Schweißzange (2) gesteuert
werden und dadurch die je nach Zangenorientierung unterschiedlichen
Federkräfte
und Federwege unter Aufrechterhaltung des Kraft- und Formschlusses
kompensieren und ausgleichen. Die Spreizeinrichtung (15) ändert hierzu
gesteuert ihre Länge, die
sogenannte Spreizlänge,
und insbesondere die Einspannlänge
zwischen den benachbarten Teilen (11,18,19).
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Die Spreizeinrichtung (15)
besitzt vorzugsweise einen elektrischen Aktuator (16),
der entsprechend der Zangenorientierung gesteuert werden kann. Der
Aktuator (16) kann mit der Robotersteuerung (4)
oder der Zangensteuerung (21) verbunden werden und empfängt von
dieser Steuerung seine Steuersignale in Form eines einfachen Bitmusters. Der
Aktuator (16) kann ein oder mehrere Abtriebsteile (17)
zur Übertragung
der Spreizkräfte
und Spreizbewegungen aufweisen.
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Die Spreizeinrichtung (15)
ist vorzugsweise als Linearantrieb ausgebildet, der für C-Zangen
besonders geeignet ist, und besteht z.B. aus einem Spindelantrieb.
Der Aktuator (16) ist in diesem Fall ein Elektromotor,
z.B. ein steuerbarer Gleichstrommotor für 24V. Das Abtriebsteil (17)
ist in diesem Fall eine Spindel, die je nach Motordrehung ihre Auszugslänge und
damit die Spreizbzw. Einspannlänge der
Spreizeinrichtung (15) ändert.
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In einer anderen Variante kann der
Aktuator (16) ein Piezoelement sein, welches bei Anlegen
einer elektrischen Spannung seine eigene Längserstreckung ändert. Auf
ein Abtriebselement kann je nach erforderlicher Hublänge verzichtet
werden. Alternativ kann eine Hebelübersetzung, ein Getriebe oder
sonstiges Abtriebsteil vorhanden sein. In einer weiteren Variante
kann die Spreizeinrichtung (15) einen Linearmotor mit einem
ausfahrbaren Anschlagteil besitzen. Daneben sind weitere beliebige
konstruktive Abwandlungen möglich.
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Die Federelemente (18,19)
sind als Druckfedern ausgebildet und vorzugsweise justierbar. Sie haben
im gezeigten Ausführungsbeispiel
unterschiedliche Federkräfte
F1 und F2, die in geeigneter Weise einstellbar sind. Außerdem können die
Federelemente (18,19) einen begrenzten Federhub
aufweisen. In konstruktiver Hinsicht können die Federelemente (18,19)
in beliebig geeigneter Weise als Schraubenfedern, Tellerfederpakete
oder dgl. ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich um vorgespannte
Federn.
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Wie 2 und 3 verdeutlichen, sind die
Federelemente (18,19) und die Spreizeinrichtung
(15) in ihrer Wirkrichtung beidseits der Zangeneinheit
(6) fluchtend hintereinander in einer gemeinsamen Linie angeordnet.
Vorzugsweise fluchten sie hierbei mit der Abtriebsachse (22)
der Zangeneinheit (6). Die Ausgleichsvorrichtung (5)
greift in der gezeigten Ausführungsform
am Gehäuse
(11) der Zangeneinheit (6) an.
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Das eine Federelement (19)
ist auf der den Zangenarmen (8,9) zugewandten
einen Seite der Zangeneinheit (6) zwischen einem Flansch
des roboterfesten Gestells (12) und der Zangeneinheit (6), insbesondere
dem Gehäuse
(11) der Zangeneinheit (6), angeordnet und eingespannt.
Das Federelement (19) ist als sogenannte Gegendruckfeder
ausgebildet und besitzt eine Federkraft F1 oder wird auf eine solche
Federkraft F1 eingestellt, welche vorzugsweise im Wesentlichen dem
Gewicht der Zangeneinheit (6) entspricht. Die vorzugsweise
vorgespannte Gegendruckfeder (19) stützt also in der in 2 gezeigten hängenden
Anordnung der Schweißzange
(2) die Zangeneinheit (6) nach unten ab.
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Auf der gegenüberliegenden anderen Seite, die
den Zangenarmen (8,9) abgewandt ist, befinden sich
die Spreizeinrichtung (15) und das andere Federelement
(18), welches als Ausgleichsfeder fungiert. Die Spreizeinrichtung
(15) ist auf dem Zangenantrieb (6) bzw. dessen
Gehäuse
(11) angeordnet. Zwischen der Spreizeinrichtung (15)
und einem zweiten Flansch des roboterfesten Gestells (12)
befindet sich die Ausgleichsfeder (18). Die Ausgleichsfeder (18)
ist auf eine Federkraft F2 fest eingestellt oder lässt sich
hierauf justieren, welche im Wesentlichen der Summe der Federkraft
F1 der Gegendruckfeder (19) und dem Gewicht der Zangeneinheit
(6) entspricht. Vorzugsweise ist die Federkraft F2 doppelt
so groß wie
die Federkraft F1. Die Federkräfte
F1 und F2 sind gegeneinander gerichtet.
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Die Spreizeinrichtung (15)
dient dem Ausgleich der je nach Zangenorientierung und Gewichtseinfluss
unterschiedlichen Federwege bzw. Federlängen der Federelemente (18,19).
Hierfür
führt die Spreizeinrichtung
(15) relativ kleine Hübe
von z.B. ca. 15 Millimeter aus. Die Spreizeinrichtung (15)
entwickelt über
ihren Aktuator (16) hierbei eine Spreiz- oder Ausschubkraft,
die den Federkräften
F1 und F2 angepasst ist.
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Während
der Roboterbewegungen kann die Zangeneinheit (6) über die
Ausgleichsvorrichtung (5) fixiert werden. Hierbei wird
die Spreizeinrichtung (15) auf maximalen Hub bzw. maximale
Spreizlänge
ausgefahren, wobei die Federelemente (18,19) stark
gespannt und gegebenenfalls auf Block bzw. auf Anschlag gefahren
werden. Hierbei wird der bewegliche Zangenarm (9) gegen
den Festanschlag der Zange (2) gedrückt. Auch der stationäre Elektrodenarm
(8) ist dadurch während
der Roboterbewegung in einer definierten und fixierten Postition.
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Wird ein Schweißpunkt angefahren, wird während der
Anfahrbewegung die von der Robotersteuerung (4) ermittelte
Zangenorientierung bezüglich
der Schwerkraftachse per Leitung (20) und geeignetem Bussystem
an die Zangensteuerung (21) bzw. die Steuerung des Aktuators
(16) übermittelt. Der
Aktuator (16) fährt
dann zum geeigneten Zeitpunkt in die zum Ausgleichen benötigte Position
und Spreizlänge.
Die Einnahme der gewünschten
Postition kann überwacht
werden. Dies kann auf unterschiedliche Weise geschehen, indem z.B.
die Spindelumdrehungen gemessen werden. Als Spindelmotor kann ferner
ein elektrischer Schrittmotor mit Überwachung und Rückmeldung
der Drehschritte verwendet werden. Daneben sind auch andere Sicherungs- und Überwachungsmaßnahmen
möglich.
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Beim Anfahren eines Schweißpunktes
kann ein sogenannter vorzeitiger Zangenschluss erfolgen. Hierbei
beginnt der Zangenantrieb (7) die Zangenarme (8,9)
bereits vor Erreichen der Schweißposition zu schließen. Die
Ausgleichsvorrichtung (5) kann hierbei entsprechend während der
Anfahrbewegung schon freigeschaltet werden, so dass die Zangeneinheit
(6) zu schwimmen beginnt. Bei erreichter Schweißposition
wird eine vollkommen schwimmende Lagerung der Zangeneinheit (6)
gegenüber
dem Werkstück
(24) erreicht, wobei durch eine entsprechende Spreizstellung
der Spreizeinrichtung (15) die Federkräfte, die an beiden Seiten der
Zangeneinheit (6) angreifen, im Wesentlichen gleich sind.
Hierdurch wird die Schweißzange
(2) im Schweißpunkt
ausbalanciert.
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Beim Verlassen des Schweißpunktes
fährt die
Spreizeinrichtung (15) wieder in die Endlage und maximale
Spreizstellung, in der die Zangeneinheit (6) erneut fixiert
ist. Der nächste
Schweißpunkt
kann vom Roboter (3) angefahren werden. Ändert sich hierbei
die Orientierung der Zange (2) bezüglich der Schwerkraft, werden
von der Robotersteuerung (4) automatisch entsprechende
Signale geschickt, welche die Spreizeinrichtung (15) in
die entsprechende Spreizstellung fahren lassen, um die Zangeneinheit (6)
unter Kompensation ihres Gewichts und der Gegendruckfeder (19)
im nächsten
Schweißpunkt
wieder schwimmend zu halten. Dieses Prinzip wiederholt sich für jeden
weiteren Schweißpunkt.
Die Robotersteuerung (4) berechnet beim Anfahren jedes Raumpunktes
die erforderliche Aktuatorposition. Ob diese Sollwerte angewendet
werden oder nicht, wird durch die Syntax entschieden, ob Schweißpunkt oder Raumpunkt
angefahren wird. Die Robotersteuerung (4) entscheidet,
wann die Ausgleichsvorrichtung (5) betätigt wird, um Störkanten
mit fixierter Zangenstellung umfahren zu können.
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Zur Justierung der Ausgleichsvorrichtung
(5) und der Ermittlung der Postitions- und Steuersignale für den Aktuator
(16) wird zunächst
die Schweißzange
(2) in die sogenannte hängende
Position gemäß 2 gebracht, in der die Zangenarme
(8,9) vertikal nach unten hängen. Der Aktuator (16)
wird freigeschaltet, wobei die Spreizlänge schrumpft. Hierbei kann
Freiraum und Spiel gegenüber
der oberen Ausgleichsfeder (18) eintreten. Das Gewicht
der Zangeneinheit (6) ruht auf der Gegendruckfeder (19).
Diese wird nun so lange in ihrer Federkraft verstellt, bis die Zangeneinheit
(6) schwimmt und sich von der Gegendruckfeder (19)
gestützt
leicht auf und ab bewegen lässt.
Der Aktuator (16) wird nun per Ansteuerung von der Robotersteuerung
(4) aus manuell angesteuert und gespreizt, bis Kontakt
mit der Ausgleichsfeder (18) besteht. Der hierbei in der
Robotersteuerung (4) festgestellte Positionswert wird in
der Robotersteuerung (4) gespeichert und als Endlagen-Sollwert
hinterlegt. Der erste Justierschritt ist damit abgeschlossen.
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Im zweiten Justierschritt wird die
Schweißzange
(2) um 180° in
die in 3 gezeigte stehende Position
gewendet. Das Gewicht der Zangeneinheit (6) ist nun auf
der Ausgleichsfeder (18) abgestützt. Der Aktuator (16)
wird wiederum freigeschaltet und die Spreizlänge manuell gesteuert verändert, bis
die Zangeneinheit (6) erneut schwimmt und sich von der Ausgleichfeder
(18) gestützt
mit beidseitig annährend
gleicher Kraft auf und ab bewegen lässt. Der für diese Schwimmposition festgestellte
Positionssollwert für
die Aktuatorposition wird wiederum in der Robotersteuerung (4)
hinterlegt. Der zweite Justierschritt ist hiermit ebenfalls abgeschlossen.
Die beiden Justierschritte können
alternativ auch automatisch und über
ein entsprechendes Justierprogramm in der Robotersteuerung (4)
durchgeführt
werden.
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Die beiden Positionen der hängenden
oder stehenden Schweißzange
(2) sind die Extremlagen. Dazwischen gibt es eine Vielzahl
anderer Zangenorientierungen, bei denen sich entsprechend der Gewichtseinfluss
der Zangeneinheit (6) und dementsprechend die für die schwimmende
Lagerung und die Federwege benötigte
Spreizlänge
der Spreizeinrichtung (15) ändert. Diese Spreizlänge bzw.
die zugehörige
Aktuatorposition kann in der Robotersteuerung (4) oder
in der Zangensteuerung (21) auf Grund des von der Robotersteuerung
(4) kommenden Orientierungssignals berechnet werden. Es
ist auf einfache Weise als Interpolation zwischen den beiden bei den
zwei Justierungsschritten hinterlegten Endwerten der Aktuatorpositionen
möglich.
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Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen
Ausführungsform
sind in verschiedener Weise möglich.
Zum einen kann die Ausgleichsvorrichtung (5) mit entsprechender
konstruktiver Modifikation auch bei anderen Zangentypen, z.B. X-Zangen
eingesetzt werden, wobei z.B. eine gewichtskompensierende Drehung
der Zangeneinheit auf einer Schwenkachse stattfindet. Ansonsten
sind auch andere stationäre
Zangentypen oder dergleichen möglich.
Die Reihenfolge und Anordnung der Federelemente (18,19)
und der Spreizeinrichtung (15) können von der dargestellten
Ausführungsform
abweichen und zum Beispiel umgekehrt sein, wobei insbesondere die
Spreizeinrichtung (15) zwischen der Gegendruckfeder (19)
und der Zangeneinheit (6) angeordnet ist.
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BEZUGSZEICHENLISTE
- 1
- Schweißeinrichtung
- 2
- Roboterschweißzange
- 3
- Roboter
- 4
- Robotersteuerung
- 5
- Ausgleichsvorrichtung
- 6
- Zangeneinheit
- 7
- Zangenantrieb,
Elektromotor
- 8
- Zangenarm
fest
- 9
- Zangenarm
beweglich
- 10
- Elektrode
- 11
- Gehäuse Zangeneinheit
- 12
- Gestell
- 13
- Roboteranschluss
- 14
- Roboterhand
- 15
- Spreizeinrichtung,
Linearantrieb, Spindelantrieb
- 16
- Aktuator,
Motor
- 17
- Abtriebsteil,
Spindel
- 18
- Ausgleichsfeder
- 19
- Gegendruckfeder
- 20
- Leitung
- 21
- Zangensteuerung
- 22
- Abtriebsachse
- 23
- Führung Zangeneinheit
- 24
- Werkstück