DE2227288A1

DE2227288A1 - Vorrichtung fuer punktschweissen

Info

Publication number: DE2227288A1
Application number: DE19722227288
Authority: DE
Inventors: Takehiro Magatani; Yoshio Okabe
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Dengensha Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Dengensha Toa Co Ltd
Priority date: 1971-06-04
Filing date: 1972-06-05
Publication date: 1973-01-18
Also published as: FR2140229A1; JPS484923U; GB1378196A; JPS5143216Y2; FR2140229B1

Description

MTENTANWXLTI

DR. E. WIEGAND DIPL.-ING. W. NIEMANN

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT 2227288

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON. 395314 2000 HAMBURG 50, *2, 6, 72

TELEGRAMME: KARPATENT KDNIGSTRASSE 28

W. 25 311/72 12/Ja

Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha, Hyogο (Japan)

und

Dengensha Manufacturing Company Limited» Kanagawa (Japan)

Vorrichtung für Punktschweißen,

Die Erfindung "bezieht sich auf einen Industrieautomaten (robot) für Punktschweißen.

Ein Industrieautomat ist eine Art von Manipulator, bei ?,'6lcheE ein Ans nach Bedarf derart "bewegt wird, daß ein. gewünschter Arbeitsvorgang ausgeführt werden kann.

In der nachstehenden Beschreibung wird der Industrieautomat, auf den die Erfindung gerichtet ist, als "Automat" bezeichnet,.

Ein bekannter -Automat für Punktschweißen hat einen Grundteil, an welchem ein Automatenkörper angebracht ist. An dem Körper ist ein Automatenarm befestigt und erstreckt sich von dem Körper, und eine Punktschweißpistole ist vorgesehen, die zwei Arme hat, welche die Schweißelektroden

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abstützen und die mit dem Außenende des Automatenannes Über eine Gelenkverbindung oder über Gelenke verbunden sind,, so daß die Pistole mit Bezug auf den Automatenarm geschwenkt und/oder gedreht werden kann,· Sehweißstrom wird der Pistole von einem Schweißtransformator über ein Kabel zugeführt, welche langgestreckte, Plusstrom und Minusstrom führende Materialien aufweist, die mit dem betreffenden Arm der Pistole verbunden sind_e

pa* der Schweißstrom, der für Punktschweißen benötigt wird, sehr stark ist und in der Größenordnung von 10 000 Amp· liegt, und da die Pistole mit Bezug auf den ortsfesten Toil des Automaten, d.h. mit Besug auf d«n Automatenarm verschwenkt und/oder gedreht werden muß, muß das Kabel so ausgeführt sein, daß es große Kapazität zum Führen starker elektrischer Ströme, die einen großen Durchmesser erfordern, hat, wobei das Kabel gleichzeitig biegsam gemacht sein muß, um der Bewegung der Pistole folgen zu können. Daher wird das Kabel bei wiederholtem Biegen relativ schwach. Wenn weiterhin einer_sder Kupferdrähte, die miteinander verdreht sind, um das Kabel zu bilden, zufolge der Ermüdung, welche die Kupferdrähte durch das wiederholte Biegen erleiden, zu brechen beginnt, wird durch die Verringerung der zum Führen elektrischen Stromes zur Verfügung stehenden Querschnittsfläche das Brechen der übrigen Kupferdrähte des Kabels beschleunigt.

Da weiterhin das Kabel großer Kapazität gemäß vorstehender Beschreibung sehr schwer und lang ist, ist die Bewegung der Pistole durch das mit ihr verbundene Kabel behindert, welches Biegen und Schwingungen unterworfen wird, wenn die Pistole bewegt wird, woraus sich ungenaues Arbeiten der Pistole ergeben kann·

Die vorliegende Erfindung bezweckt, die oben beschriebenen Nachteile bekannter Automaten für Punktschweißen au vermeiden.

Der genannt3 Zweck wird gemäß der Erfindung erreicht

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durch Schaffung zweier ortsfester Stromführungsplatten, die an einem ortsfesten Teil der Gelenkverbindung befestigt sind, welche die Pistole mit dem Außenende des Automatenarmes verbindet, und durch Schaffung drehbarer Stromfüh·» rungsplatten, die an einem drehbaren Teil der mit der Pistole verbundenen Gelenkverbindung befestigt sind, wobei eine der stationären Stromführungsplatten mit einer der drehbaren Stromführungsplatten elektrisch verbunden ist, während die andere stationäre oder ortsfeste Platte mit der anderen drehbaren Platte elektrisch verbunden ist» Das Kabel ist mit der Pistole über die zusammenpassenden oder zusammenwirkenden ortsfesten und drehbaren Stromführungsplatten verbunden, so daß das Kabel von dem Automatenarm stationär abgestützt ist, wodurch die Pistole frei bewegt werden kann, ohne daß die Bewegung durch das Kabel behindert wird ο

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Pig. 1 ist eine allgemeine Seitenansicht eines üblichen Automaten für Punktschweißen.

Pig. 2 ist eine Teilseitenansicht, in welcher die Ausführung des bevorzugten Ausführungsbeispieles der Gelenkverbindung in dem Automat gemäß der Erfindung dargestellt ist.

Pig. 3 ist eine iPeildraufsicht, in der die Ausführung der Gelenkverbindung gemäß Pigur 2 wiedergegeben ist.

Gemäß Pigur 1 umfaßt der übliche Automat oder Manipulator einen Grundteil 4, einen Körperteil 3, der an dem Grundteil 4 angebracht ist, und wenigstens einen Arm 2, der andern Körperteil 3 befestigt ist und sich von diesem erstreckt, sowie ein Gelenk 7» welches an dem.Außenende des Armes 2 vorgesehen und mit einem weiteren Gelenk 8 verbunden ist. An dein Gelenk 8 ist eine Punktschweißpistole 1 angebracht« Das Gelenk 7 dient dazu, die Pistole i zusammen mit dom

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Gelenk 8 mit Bezug auf den Automatenarm 2 zu schwenken, während das Gelenk 8 dazu dient, die Pistole 1 um ihre Längβachse zu drehen·

. Die Pistole 1 weist zwei Arme auf, deren ;jeder eine nicht dargestellt Punktschweißelektrode abstüzten kann.

Wie in Figur 1 dargestellt, erstreckt sich ein Kabel 6 von einem Schweißtransformator 5, und das den Plusstrom führende Material des Kabels 6 ist mit einem der Arme der Pistole 1 verbunden, während das den Minusstrom führende Material des Kabels 6 mit dem anderen Arm der Pistole 1 verbunden ist, so daß der Pistole 1 Schweißstrom zugeführt werden kann.

Da das Kabel 6 sehr schwer ist und mit der Pistole 1 verbunden ist, die zum Ausführen von Punktschweißvorgängen bewegt wird, wird die Bewegung der Pistole 1 von dem Kabel 6 behindert, und es ist möglich, daß der SchweißVorgang ungenau wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Kabel 6 mit dem feststehenden Teil des Automaten verbunden, und elektrischer Strom wird äer Pistole 1 über stationäre bzw. ortsfeste und drehbare stromführende Platten zugeführt, die in Jedem der Gelenke 7, 8 vorgesehen sind, so daß die Pistole 1 frei und genau bewegt werden kann, ohne daß sich eine Behinderung durch das Kabel 6 ergibt.

Der Automat bzw, Manipulator gemäß der Erfindung ist < in seiner allgemeinen Ausführung der in Figur 1 gezigten Ausführung ähnlich.

Gemäß Figur 2 ist jedoch das Gelenk 7 gemäß der Erfindung mit einer ortsfesten, Plusstrom führenden Platte 9 und mit einer ortsfesten, Minusstrom führenden Platte 10 versehen, die an dem ortsfesten Teil des Gelenkes 7 befestigt Bind, der mit dem äußeren Ende des Automatenarmes 2 verbunden ist, wobei die Teile voneinander isoliert sind. Das Gelenk 7 ist weiterhin mit einer drehbaren Plusstrom führenden Platte 11 und einer drehbaren Minus strom fiihron-

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den Platte 12 versehen, die an dem drehbaren Seil des Gelenkes 7 befestigt und mit dem Gelenk 8 verbunden sowie voneinander elektrisch isoliert sind.

. Die ortsfeste Plusstrom führende Platte 9 steht mit der drehbaren Plusstrom führenden Platte 11 elektrisch in Verbindung, so daß Strom hindurchgeleitet wird unabhängig von der Drehung der Platte 11, während die ortsfeste Minusstrom führende Platte 10 mit der drehbaren Minusstrom führenden Platte 12 elektrisch verbunden ist, so daß Stromfluß hindurch möglich ist unabhängig von der Drehung der Platte 12»

In ähnlicher Weise ist das Gelenk 8 mit einer ortsfesten Plusstrom führenden Platte 15 und einer ortsfesten Minusstrom führenden Platte 16 versehen, die an dem feststehenden Teil des Gelenkes 0, welcher mit dem Gelenk 7 verbunden ist, befestigt und voneinander elektrisch isoliert sind. Weiter ist das Gelenk 8 mit einer drehbaren Plus strom führenden Platte 17 und einer drehbaren Minusstrom führenden Platte 18 versehen, die an dem drehbaren Teil des Gelenkes 8 befestigt sind, der über eine Drahtstange 26 mit der Pistole 1 verbunden ist. Die ortsfeste und die drehbare Plusstrom führenden Platten 15 und 17 stehen während Drehung der Platte 17 in elektrischem Kontakt miteinander, während die ortsfeste Platte 16 und die drehbare Platte 18, die beide Minusstrom führen, während Drehung der Platte 18 in elektrischem Kontakt miteinander stehen.

Die Pistole 1 weist zwei Arme 21, 22, auf, die von der Stange 26 verschwenkbar abgestützt sind und an denen je eine Elektrode 23 bzw. 24 angebracht ist.

Bin pneumatischer Zylinder 25 ist an dem Arm 21 angebracht, und die Kolbenstange des Zylinders 25 ist mit dem anderen Arm 22 gelenkig verbunden, so daß die Elektroden 23, 24 durch das Arbeiten des Zylinders 25 in Richtung gegeneinander für den Punktschweißvorgang und voneinander weg

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"bewegt werden können.

Gemäß der Erfindung ist das den Pluastrom führende Material des Kabels 6 mit der feststehenden Plusst rom führenden Platte 9 des Gelenkes 7 verbunden, während das den Minusstrom führende Material des Kabels 6 mit der feststehenden. Minusstrom führenden Platte 10 des Gelenkes 7 verbunden ist.

Die drehbare Plusstrom führende Platte 11 des Gelenks 7 ist über einen Leiter 13 mit der feststehenden Plusstrom führenden Platte 15 des Gelenkes 8 verbunden, während die drehbare Minusstrom führende Platte 12 des Gelenkes 7 über einen Leiter 14 mit der feststehenden Minus st rom führenden Platte 16 des Gelenkes 8 verbunden ist· Die drehbare Plusstrom führende Platte 17 des Gelenks 8 ist ihrerseits mit dem Arm 21 der Pistole 1 über einen Leiter 19 verbunden, während die drehbare Minusstrom führende Platte 18 des Gelenks 8 mit dem Arm 22 der Pistole 1 über einen Leiter 20 verbunden ist.

Wie oben beschrieben, ist das Kabel 6 an sich mit dem Automaten oder Manipulator gemäß der Erfindung an einem feststehenden Teil von diesem verbunden, d.h· mit den feststehenden stromführenden Platten 9, 10, die am Außenende der Arme 2 befestigt sind, während der elektrische Strom von der feststehenden Plusstrom führenden Platte 9 über die drehbare Plusstrom führende Platte 11, den Leiter 13, die feststehende Plusstrom führende Platte 15» die drehbare Plusstrom führende Platte.17, den Leiter 19, die Elektrode 23, die Elektrode 24, den Leiter 20, die drehbare Minusstrom führende Platte 18, die feststehende Minusstrom führende Platte 16, den Leiter 14, die drehbare Minusstrom führende Platte 12 und die feststehende Minusstrom führende Platte 10 fließt, mit welcher das Kabel 6 verbunden ist. Daher kann die Pistole 1 mit Bezug auf die Arme 2 frei geschwenkt und/oder gedreht werden, ohne daß sich eine Behinderung durch das Kabel 6 ergibt, während elektrischer

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Strom der Pistole 1 ohne Pehler zugeführt wird, weil das Kabel mit dem feststehenden Teil des Automaten verbunden ist, woljei keine Bewegung erforderlich ist, wenn die Pistole 1 "betätigt wird.

Bei der oben "beschriebenen Ausführungsform sind die
"beiden Gelenke 7 und 8 vorgesehen. Jedoch kann irgendeines der Gelenke fortgelassen werden, wenn dies mit den Anforderungen an den Schw.eißvorgang verträglich ist.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Punktschweißen mit einem Körperteil, an dem wenigstens ein Arm "befestigt ist, der sich von dem Körperteil erstreckt, einer Punktschweißpistole, die zwei Arme aufweist, an denen je eine -Elektrode für Punkt sehweissen angebracht ist, einer Tragstange zum Abstützen der Pistole, einem Gelenk, welches einen feststehenden, an dem Außenönde des Vorrichtungsarmes befestigten Teil und einen an der Tragstange befestigten schwenkbaren Teil aufweist, so daß die Tragstange mit Bezug auf, den Vorrichtungsarm zusammen mit der Pistole verschwenkt werden kann, und mit einem biegsamen Kabel,wel ches längliche, Plusstrom und Minusstrom führende Materialien aufweist, die mit den beiden Armen der Schweißpistole derart verbunden sind, daß dieser Schweißstrom zugeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (?) mit feststehenden Plusstrom und Minusstrom führenden Platten (9» 10), die an dem feststehenden Teil des Gelenkes befestigt und voneinander elektrisch isoliert sind, und mit drehbaren Plusstrom und Minusstrom führenden Platten (11, 12) versehen ist, die an dem schwenkbaren Teil des Gelenkes befestigt und voneinander elektrisch isoliert sind, die drehbaren PlusstiOm und Ivlunusstrom führenden Platten mit den feststehenden Plusstrom und Minusstrom führenden Platten elektrisch verbunden sind, und daß die Plusstrom und Minusstrom führenden Materialien des Kabels (6) über die feststehenden und drehbaren Plusstrom führenden Platten und die feststehenden und drehbaren Minusstrom führenden Platten mit den beiden Armen (21, 22) der Pistole (1) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Gelenk (8) vorgesehen ist, welches einen feststehenden Teil, der an dem schwenkbaren Teil deü ersten Gelenkes (7) befestigt ist, und einon drehbaren

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Teil aufweist, der an der Tragstange (21) befestigt ist, so daß die Tragstange zusammen mit der Schweißpistole (1) um ihre Längsachse gedreht werden kann, das weitere Gelenk (8) mit feststehenden Plusstrom und Minusstrom führenden Platten (15, 16), die an dem feststehenden Teil des G-elenka "befestigt und voneinander elektrisch isoliert sind, und mit drehbaren Plusstrom und Minusstrom führenden Platten (17,18) versehen ist, die an dem drehbaren Teil des weiteren Gelenkes befestigt und voneinander elektrisch isoliert sind, die drehbaren Plusstrom und Minusstrom führenden Platten des weiteren Gelenks mit den feststehenden Plusstrom und Minusstrom führenden Platten des weiteren Gelenks elektrisch verbunden sind, und daß die Plusstrom und Minusstrom führenden Materialien über die feststehenden und drehbaren Plus* strom führenden Platten des weiteren Gelenks und die feststehenden und drehbaren Minusstrom führenden Platten des weiteren Gelenks mit den beiden Armen der Pistole verbunden sind·

3o Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennseichnet, daß die drehbaren stromführenden Platten (11 und 12) des Gelenkes (7) über einen Leiter (13 bzw. 14) mit den-feststehenden stromführenden Platten (15 bzw. 16) des Gelenkes (8) verbunden" sind«,

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AO

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