-
Die
Erfindung betrifft einen Schweißbrennerhalter
zur Halterung eines Schweißbrenners
an einer Schweißvorrichtung
oder einem Handlinggerät,
wie Industrieroboter, mit einem ersten Halteteil zur Halterung des
Schweißbrenners
und einem zweiten Halteteil zur Halterung des Schweißbrennerhalters
an der Schweißvorrichtung
oder dem Handlinggerät,
wobei erstes Halteteil und zweites Halteteil lösbar miteinander verbunden
sind.
-
Derartige
Werkzeughalter zur Kupplung eines Werkzeuges, insbesondere eines
Schweißbrenners
oder Schneidbrenners an einem Handlinggerät, bspw. einem Industrieroboter,
sind bereits aus der
DE 101
32 117 C1 bekannt. Der Werkzeughalter weist eine erste
Halterung zur Befestigung des Werkzeuges am Werkzeughalter und eine
zweite Halterung zur Befestigung des Werkzeughalters am Handlinggerät oder der
Schweißvorrichtung
auf. Die ersten und zweiten Halterungen sind relativ zueinander
gegen eine Federvorspannung von Federelementen auslenkbar oder verstellbar.
Der Werkzeughalter dient als Kollisionsschutz für Werkzeug und Handlinggerät.
-
Die
US-A-4 205 828 bzw. die parallele DE-OS 29 26 791 betrifft ein Brenneraggregat
an einer sogenannten Führungsmaschine.
Diese Führungsmaschine
ist auf Führungsschienen
verfahrbar, wobei an einer Querlaufbahn ein Brennerwagen 6 mit dem
Brenneraggregat angeordnet ist. Unterhalb der portalförmigen Führungsmaschine
befindet sich auf einem Tisch das zu bearbeitende Werkstück, insbesondere
einer Metallplatte.
-
Zur
Verschwenkung bzw. Winkeleinstellung des Brenneraggregates ist die
Brennerhalterung an einer kreisbogenförmig gekrümmten Führungsschiene geführt. Hierzu
weist die Brennerhalterung Führungselemente
auf, welche die Führungsschienen umschließen. Die
Verschwenkung des Brenners erfolgt mittels eines hydraulischen Zylinderaggregates, welches über eine
Hebelmechanik an einem mit dem Brennerhalter verbundenen Drehbolzen
angreift.
-
Zum
Justieren der Winkeleinstellung auf der gekrümmten Führungsschiene sind mit dem
Brennerhalter verbundene Anschläge
vorgesehen, in dessen Bewegungsbahn Stellschrauben ragen.
-
Zusätzlich sind
bei dieser bekannten Schwenkeinrichtung Stabilisierungsplatten vorgesehen,
welche mit der Brennerhalterung verbunden und in ortsfest an dem
Brennerwagen angeordneten Führungsrollen
geführt
sind.
-
Ein
weiterer Werkzeughalter, insbesondere für Roboterschweiß- oder Schneidbrenner
ist aus der
EP 0 668
813 B1 bekannt. Der Werkzeughalter weist ein Gehäuse mit
einem darin geführten,
federbelasteten Kolbenteil auf, welches ein in dem Gehäuse aufgenommenes
und mit einem Werkzeugverbindungsteil verbundenes plattenförmiges Anschlagteil in
einer Grundstellung an einem zugewandten Gehäuseteil hält und bei einer Druckbelastung
oder Auslenkung des Werkzeugverbindungsteils bzw. seines Anschlagteils
unter Auslösen
eines Signals einer Detektoreinrichtung axial verschiebbar ist.
Dabei stützt
sich das Anschlagteil in einer Grundstellung in Art einer Dreipunkt-Auflage über lediglich
drei Positionierelemente an dem zugewandten Gehäuseteil ab, während die
weiteren Positionierelemente von Anschlagteil und Gehäuseteil
jeweils erst bei einer entsprechenden Kippbewegung des Werkzeugverbindungsteils
bzw. des Anschlagteils in Anlagestellung treten.
-
Daneben
sich auch Halter bekannt, welche den Schweiß- oder Schneidbrenner mit
der Schweißvorrichtung
bzw. dem Handlinggerät
starr verbinden. Beim Einrichten des Schweiß-/Schneibrenners wird der
Werkzeughalter in der gewünschten
Winkelposition verstiftet bzw. verschraubt. Dieses Verstiften bzw.
Verschrauben in der Schweißzelle
bzw. Schweißvorrichtung
führt zu
Problemen mit der Genauigkeit der Ausrichtung des Werkzeughalters,
so dass der Schweiß-/Schneidbrenner
nicht mit ausreichender Genauigkeit an der Schweißvorrichtung bzw.
dem Handlinggerät
positioniert werden kann.
-
Auch
bei symmetrisch aufgebauten Schweißanlagen, bei denen die linke
Bauteilhälfte und
die rechte Bauteilhälfte
i. w. identisch sind und häufig
die komplette Schweißausrüstung inkl.
Halterung getauscht wird, ist die Reproduzierbarkeit der Schweißposition äußerst wichtig
und kann mit herkömmlichen
verstifteten oder verschraubten Werkzeughaltern nicht mit der erforderlichen
Genauigkeit bzw. Reproduzierbarkeit gewährleistet werden.
-
Im
Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird der Begriff Schweißbrenner
synonym für
jegliche Arten von Werkzeugen, wie Schweißbrenner, Schneiderbrenner
o. dgl. benutzt, mit denen die Bearbeitung eines Werkstückes durchführbar ist.
-
Demgegenüber liegt
der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schweißbrennerhalter
der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass eine
exakte und reproduzierbare Positionierung des Schweißbrenners
bzgl. der Schweißvorrichtung
bzw. dem Handlinggerät
ermöglicht
ist, wobei auch eine einfache Austauschbarkeit der Schweißausrüstung gewährleistet
sein soll.
-
Diese
Aufgabe wird bei dem Schweißbrennerhalter
mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst Hierdurch ist für eine leichte
Austauschbarkeit der Schweißausrüstung gesorgt.
Auch entfällt
jeglicher Aufwand für
etwaige Korrekturen am Roboter bzw. dem Handlinggerät. Eventuelle
Schweißfehler durch
nicht korrekte Schweißpositionen
des Schweißbrenners
werden minimiert.
-
Unter
Indexmitteln sollen im Rahmend der vorliegenden Anmeldung solche
Mittel verstanden werden, die es erlauben, das erste Halteteil und
das zweite Halteteil durch ineinandergreifende und korrespondierende
Vorsprünge
bzw. Ausnehmungen in individuellen, vordefinierten Winkelpositionen
relativ zueinander anzuordnen, wobei dann erstes Halteteil und zweites
Halteteil mittels bspw. einer Verschraubung oder sonstigen Verbindungen
und/oder Verbindungsmittel starr miteinander in der gewählten Winkelposition
verbunden werden können.
-
Nach
einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen,
dass erstes Halteteil und zweites Halteteil um eine gemeinsame Achse
relativ zueinander verschwenkbar oder verdrehbar sind. Insoweit
ist dafür
Sorge getragen, dass die voneinander gelösten ersten und zweiten Halteteile
in der gewünschten,
durch die Indexmittel definierten Winkelposition relativ zueinander
verschwenkbar oder verdrehbar sind, wobei dann nach Einstellung
der gewünschten
Winkelposition erstes und zweites Halteteil bspw. durch Verbindungs- und/oder
sonstige Befestigungsmittel in der gewünschten, reproduzierbaren Winkelposition
fixiert werden können.
-
Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass erstes
Halteteil und zweites Halteteil zur Achse i. w. zentrische Bohrungen
zur Aufnahme einer Schraube oder dergleichen Verbindungsmittel aufweisen.
-
Weiterhin
bietet es sich an, dass erstes Halteteil und zweites Halteteil mittels
der Schraube und aufgedrehter Mutter, ggf. unter Zwischenlage von Unterlegscheiben,
miteinander, bevorzugt starr, verbindbar sind. Aufgrund dieser Maßnahme ist
durch einfaches Lösen
der Mutter eine individuelle Einstellung des Werkzeughalters ermöglicht,
die dann nach Festdrehen der Mutter auf der Schraube fixiert werden
kann.
-
Von
besonderem Vorteil werden die Indexmittel durch Löcher oder
Einsenkungen sowie korrespondierende Stifte o. dgl. Erhebungen gebildet.
Dabei können
die Löcher
an dem zweiten Halteteil und die Stifte an dem ersten Halteteil
angeordnet sein. Es versteht sich, dass die Anordnung der Indexmittel
am ersten und zweiten Halteteil jedoch auch vertauscht sein kann.
-
Bevorzugt
sind die Löcher
oder dergleichen auf einem zur Achse konzentrischen Kreisring mit
bevorzugt äquidistanter
Teilung angeordnet. Die Teilung kann den jeweiligen Erfordernissen
angepasst werden. In der Praxis bietet sich bspw. eine 30°-Teilung an, so dass
insgesamt 12 Löcher
vorgesehen sein können.
Es versteht sich, dass auch bspw. eine 20°-Teilung oder auch eine 36°-Teilung
oder sonstige Teilungen durch entsprechende Lochzahl vorgesehen
sein können.
-
Als
zu den Löchern
bzw. Einsenken korrespondierende Indexmittel sind wenigstens eine,
bevorzugt jedoch zwei Stifte oder dergleichen Erhebungen vorgesehen,
welche in die korrespondierenden Löcher bzw. Einsenkungen eintauchen.
Sofern zwei Stifte oder Erhebungen vorgesehen sind, bietet es sich
an, dass diese i. w. diametral zueinander oder symmetrisch zur Achse
angeordnet sind und in die entsprechenden Löcher oder Einsenkungen eintauchen.
Natürlich
können
auch mehr als zwei Stifte o. dgl. Vorsprünge bzw. Erhebungen vorgesehen
sein.
-
Von
besonderem Vorteil ist ein Indexmittel als Indexscheibe ausgebildet,
die mit einem Halteteil in wenigstens einer, bevorzugt zwei oder
mehreren definierten Winkelpositionen verbindbar ist. Bspw. kann
die Indexscheibe die Löcher,
Bohrungen oder Einsenkungen tragen und mit einem der Halteteile lösbar, in
einer definierten Winkelposition festlegbar verbunden sein.
-
Dabei
bietet es sich an, dass die Teilung der zwei oder mehreren Winkelpositionen,
in denen die Indexscheibe an einem Halteteil festlegbar ist, unterschiedlich
zur Teilung der Löcher
ist. Aufgrund dieser Maßnahme
ist es möglich,
durch entsprechende Anordnung bzw. Winkelposition der Indexscheibe
bzw. des zugehörigen
Halteteils auch Winkeleinstellungen zwischen erstem und zweitem
Halteteil vorzunehmen, die von der vorgegebenen Teilung der Löcher abweicht.
-
Insbesondere
bietet es sich an, dass die Teilung der Winkelpositionen der Indexscheibe
1/n mit n = 2, 3, 4 ... der Teilung der Löcher oder dergleichen, zum
Beispiel eine 15°-Teilung, 10°-Teilung,
7,5°-Teilung,
beträgt.
Ist bspw. die Teilung der Löcher
als 30°-Teilung
ausgebildet, kann die Teilung der Winkelpositionen der Indexscheibe
als 15°-Teilung
vorgesehen sein, so dass nicht nur die Stellungen 0, 30°, 60° etc. sondern
auch 15°,
45° und
75° der
Winkellage von erstem Halteteil bzgl. zweitem Halteteil vorgenommen
werden können.
-
Bevorzugt
ist die Indexscheibe in einer topfförmigen Aufnahme eines Halteteils
aufgenommen, wobei bevorzugt durch entsprechende Mittel dafür gesorgt
ist, dass die Indexscheibe in der topfförmigen Aufnahme zwar lösbar aber
unverdrehbar gehalten ist.
-
Insbesondere
ist es hierfür
vorgesehen, dass die Indexscheibe eine oder mehrere radial, entsprechend
der Teilung angeordnete Schlitzungen aufweist, in die eine im Boden
der topfförmigen
Aufnahme eingelassene Passfeder, ein Steg oder dergleichen eintaucht.
Insoweit ist dann die Möglichkeit
gegeben, die Indexscheibe bspw. in einer 0°-Winkelposition oder auch einer 15°-Winkelposition
bzgl. der topfförmigen
Aufnahme des Halteteils anzuordnen. Weiterhin können die Stifte o. dgl. des
anderen Halteteils dann entsprechend der Teilung der i. w. kreisringförmig angeordneten
Löcher
der Indexscheibe eintauchen und bspw. die Winkellage von erstem Halteteil
bzgl. zweitem Halteteil auf 0°,
30°, 60° bzw. 15°, 45°, 75° etc. eingestellt
werden.
-
Schließlich ist
es nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen,
dass ein Halteteil eine Winkelskalierung und das andere Halteteil
eine Markierung aufweist, so dass die eingestellte relative Winkellage
der beiden Halteteile zueinander ablesbar ist.
-
Weitere
Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispieles
anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder
bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller
Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von
ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
-
Die 1 und 2 zeigen
ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Schweißbrennerhalters,
jeweils in Explosionsdarstellung und perspektivischer Ansicht, wobei
der Werkzeughalter der 2 um etwa 45° gegenüber der Darstellung der 1 geschwenkt
ist.
-
Der
in den 1 und 2 dargestellte Schweiß-/Schneidbrennerhalter 10 dient
zur Halterung eines Schweißbrenners
an einer Schweißvorrichtung
oder einem Handlinggerät,
wie Industrieroboter o. dgl. Der Schweißbrennerhalter 10 weist
ein erstes Halteteil 12 zur Halterung des Schweiß-/Schneidbrenners
und ein zweites Halteteil 14 zur Halterung des Schweißbrennerhalters
einer Schweißvorrichtung
oder dem Handlinggerät
auf. Erstes Halteteil 12 und zweites Halteteil 14 sind
lösbar
miteinander verbunden.
-
Das
erste Halteteil 12 und das zweite Halteteil 14 besitzen
korrespondierende und zusammenwirkende Indexmittel 16, 18,
so dass erstes Halteteil 12 und zweites Halteteil 14 in
reproduzierbaren Winkelpositionen relativ zueinander verbindbar
und festlegbar sind. Das erste Halteteil 12 und das zweite Halteteil 14 sind
um eine gemeinsame Achse 20 relativ zueinander verschwenkbar
oder verdrehbar, sofern die Verbindung gelöst ist. Hierzu weisen erstes Halteteil 12 und
zweites Halteteil 14 zur Achse 20 i. w. zentrische
Bohrungen 22, 24 für die Aufnahme einer Schraube 26 o.
dgl. Verbindungsmittel auf. Erstes Halteteil 12 und zweites
Halteteil 14 sind mittels der Schraube 26 mit
aufgedrehter Mutter 28, ggf. unter Zwischenlage von Unterlegscheiben 30, 32,
miteinander verbindbar und in der gewählten Winkelposition feststellbar.
-
Die
Indexmittel 16, 18 sind durch Löcher 34 o.
dgl. Einsenkungen sowie korrespondierende Stifte 36 o.
dgl. Erhebungen gebildet. Im Ausführungsbeispiel sind die Stifte 36 am
ersten Halteteil 12 und die Löcher 34 am zweiten
Halteteil 14 vorgesehen. Diese Anordnung kann jedoch auch
vertauscht werden. Bevorzugt sind die Löcher 34 o. dgl. auf
einem zur Achse 20 konzentrischen Kreisring mit bevorzugt äquidistanter
Teilung angeordnet. Die Teilung kann bspw. in 30°-Schritten eines Vollkreises
erfolgen. Korrespondierend mit den Löchern 34 am zweiten
Halteteil 14 sind am ersten Halteteil 12 wenigstens
ein, bevorzugt zwei Stifte 36 vorgesehen, welche gemäß dem Ausführungsbeispiel
i. w. diametral zueinander bzw. symmetrisch zur Achse 20 angeordnet
sind. Die Stifte 36 tauchen in entsprechende Löcher 34 des
zweiten Halteteils 14 ein, wodurch die individuelle, reproduzierbare
Winkelposition von erstem Halteteil 12 und zweitem Halteteil 14 relativ
zueinander definiert wird.
-
Von
besonderem Vorteil ist ein Indexmittel 16, 18,
vorliegend die Löcher 34 als
Bestandteil einer Indexscheibe 38 ausgebildet, die mit
dem Halteteil 14 in wenigstens einer, bevorzugt jedoch
zwei oder mehreren Winkelpositionen verbindbar ist. Die Teilung
der zwei oder mehreren Winkelpositionen der Indexscheibe 38 ist
unterschiedlich zur Teilung der Löcher 34. Bevorzugt
ist es vorgesehen, dass die Teilung der Winkelpositionen der Indexscheibe 38 1/n mit
n = 2, 3, 4, ... der Teilung der Löcher 34, zum Beispiel
eine 15°-Teilung, 10°-Teilung,
7,5°-Teilung, usw.,
beträgt.
-
Dabei
ist es vorgesehen, dass die die Löcher 34 aufweisende
Indexscheibe in einer topfförmigen Aufnahme 40 des
Halteteils 14 aufgenommen ist. Zur Festlegung der Positionierung
der Indexscheibe 38 an dem zweiten Halteteil 14 ist
es vorgesehen, dass die Indexscheibe 38 eine oder mehrere
radiale, entsprechend der Teilung angeordnete Schlitzungen 42 aufweist,
in die eine im Boden der topfförmigen
Aufnahme 40 eingelassene Passfeder 44 bzw. ein
dort vorgesehener Steg eintaucht.
-
Weiterhin
ist es vorgesehen, dass das erste Halteteil 12 eine Winkelskalierung 46 und
das andere Halteteil 14 eine Markierung 48 aufweist,
so dass die eingestellte relative Winkellage der beiden Halteteile 12, 14 von
außen
leicht ablesbar ist.
-
Mit
dem beschriebenen Schweiß-/Schneidbrennerhalter
besteht die Möglichkeit,
den Schweiß-/Schneidbrenner
bspw. in 15°-Schritten von 0° bis 90° zu verstellen,
ohne dass ein Verstiften bzw. Bohren o. dgl. in der Schweißzelle bzw.
der Schweißvorrichtung
erforderlich ist. Dies erleichtert zum Beispiel das Einrichten einer
Schweißanlage,
ein nachträglich
erforderliches Verstellen der Schweißausrüstung sowie den kompletten
Austausch der Schweißausrüstung einschließlich des
Halters. Zum Verstellen des Schweiß-/Schneidbrennerhalters löst man die
Mutter 28 von der Schraube 26 und dreht das erste
Halteteil 12 mit den Stiften 36 in die gewünschte Winkelposition,
bspw. 0°,
30°, 60° oder 90°, wobei dann
die Stifte 36 in die entsprechenden Löcher 34 des zweiten
Halteteils 14 bzw. der Indexscheibe 38 eintauchen.
Danach werden erstes Halteteil 12 und zweites Halteteil 14 mittels
der Schraube 26 und Mutter 28 verschraubt, so
dass die eingestellte Winkelposition fixiert ist.
-
Soll
eine Verstellung mit einer 15°-Teilung
erfolgen, wird die Indexscheibe 38 um bspw. 15° verdreht
und anschließend
in die topfförmige
Aufnahme 40 eingelegt, so dass die Passfeder 44 im
Boden der topfförmigen
Aufnahme 40 in die entsprechende Schlitzung 42 der
Indexscheibe 38 eintaucht. Nun besteht die Möglichkeit,
das erste Halteteil 12 bzgl. des zweiten Halteteils 14 in
Winkelpositionen von bspw. 15°,
45° und
75° einzurichten.
Anschließend
werden erstes Halteteil 12 und zweites Halteteil 14 erneut mittels
der Schraube 26 und Mutter 28 miteinander verschraubt,
so dass die vorher eingestellte Winkelposition fixiert wird.
-
- 10
- Schweißbrennerhalter
- 12
- erstes
Halteteil
- 14
- zweites
Halteteil
- 16
- Indexmittel
- 18
- Indexmittel
- 20
- Achse
- 22
- Bohrung
- 24
- Bohrung
- 26
- Schraube
- 28
- Mutter
- 30
- Unterlegscheibe
- 32
- Unterlegscheibe
- 34
- Loch
- 36
- Stift
- 38
- Indexscheibe
- 40
- Aufnahme
- 42
- Schlitzung
- 44
- Passfeder
- 46
- Winkelskalierung
- 48
- Markierung