DE29518041U1 - Vorrichtung zum Zuführen von Bolzen und Keramikringen zu einem Bolzenschweißkopf sowie Bolzenschweißkopf - Google Patents
Vorrichtung zum Zuführen von Bolzen und Keramikringen zu einem Bolzenschweißkopf sowie BolzenschweißkopfInfo
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Description
Vorrichtung zum Zuführen von Bolzen und Keramikringen zu einem Bolzenschwexßkopf sowie Bolzenschweißkopf
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Bolzen und Keramikringen zu einem Bolzenschweißkopf sowie einen Bolzenschweißkopf.
Insbesondere für das Verschweißen von größeren Bolzen werden Keramikringe verwendet, welche um die Schweißstelle eine Brennkammer
bilden, die den Schweißer vor dem Lichtbogen und vor Spritzern schützt. Der Keramikring konzentriert den Lichtbogen
auf einen kleinen Bereich und verringert die Wärmeabfuhr und die Abkühlgeschwindigkeit. Beim Eintauchen des Bolzens in das
Schweißbad wird die seitlich weggedrückte Schmelze ringförmig um den Bolzen zu einem definierten Wulst geformt. Hierdurch werden
auch Schweißungen in Zwangslage ermöglicht. Der Keramikring wird in der Regel nur für eine Schweißung verwendet und nach dem
Erstarren der Schmelze entfernt.
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Das Zuführen des Keramikrings erfolgte bisher manuell, indem ein entsprechender Keramikring in einen hierfür vorgesehenen Halter
am Bolzenschweißkopf eingesetzt wurde. Für das Zuführen von Bolzen sind zwar automatische Zuführvorrichtungen bekannt, die
5 beispielsweise den Bolzen mittels Druckluft über einen Transportschlauch zu dem Bolzenschweißkopf bis in die hierfür vorgesehene
Aufnahme, d.h. den Bolzenhalter, befördern. Derartige Vorrichtungen eignen sich jedoch nur für relativ kleine Bolzen.
Größere Bolzen, die in der Regel unter Verwendung von Keramik-0 ringen verschweißt werden, werden bisher ebenso wie die Keramikringe
manuell in die hierfür vorgesehene Aufnahme eingesetzt.
Hierdurch ergibt sich insbesondere bei Schweißrobotern oder bei XY-Tischen für das Bolzenschweißen der Nachteil, daß vor jeder
5 Durchführung einer Schweißung ein Bolzen und ein Keramikring
manuell von einer Bedienperson dem Schweißkopf zugeführt werden müssen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zuführen von Bolzen und Keramikringen zu
einem Bolzenschweißkopf zu schaffen, welche gegenüber dem manuellen Zuführen von Bolzen und Keramikringen den Vorteil einer
höheren Produktivität und einer einfachen Automatisierbarkeit aufweist, so daß, insbesondere in Verbindung mit Schweißrobotern
oder XY-Tischen die Bedienperson entlastet bzw. sogar verzichtbar wird. Des weiteren schafft die vorliegende Erfindung einen
Bolzenschweißkopf, welcher sich insbesondere zur Verwendung der erfindungsgemäßen Zuführvorrichtung eignet.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der Patentansprüche
1 bzw. 5.
Durch das Zuführen von Bolzen und Keramikringen zu einem Bolzenschweißkopf
derart, daß die Bolzen mit jeweils aufgestecktem Keramikring in einem Magazin gehalten sind, ergibt sich insbesondere
der Vorteil eines wenig aufwendigen Zuführvorgangs, wobei Bolzen und Keramikring praktisch gleichzeitig von einem
entsprechend ausgebildeten Bolzenschweißkopf bzw. von daran angeordneten Aufnahmeelementen aufgenommen werden können.
Für das eigentliche Einsetzen von Bolzen und Keramikring in die hierfür vorgesehenen Aufnahmeelemente des Bolzenschweißkopfs
kann der gesamte Bolzenschweißkopf beispielsweise von oben auf das aus Bolzen und Keramikring bestehende Teilepaar aufgeschoben
0 werden, wobei Keramikring und Bolzen in die hierfür vorgesehenen Aufnahmeelemente in eine definierte geklemmte Haltestellung
überführt werden. Die Aufnahmeelemente können hierzu in an sich bekannter Weise als an die betreffenden Bolzen und Keramikringe
angepaßte Elemente ausgebildet sein, welche einen federnden 5 Aufnahmebereich aufweisen. Die Federkraft muß dabei ausreichen,
um den Keramikring bzw. den Bolzen für den durchzuführenden
• * #« f4
#Φ ΦΦ Φ · (
* · &phgr; Φ Φ«
Schweißvorgang mit ausreichender Haltekraft zu fixieren. Andererseits
muß eine Beschädigung der Teile, insbesondere des Keramikrings, vermieden werden.
Des weiteren ergibt sich durch die Verwendung eines Magazins der Vorteil, daß die Keramikringe und Bolzen bereits in einer zueinander
definierten Lage dem Schweißkopf zugeführt werden. Hierdurch kann bei einer ausreichenden Genauigkeit der relativen
Position der Teile zueinander im Magazin gegebenenfalls auf eine spätere Justierung von Bolzen und Keramikring zueinander für die
Durchführung des Schweißvorgangs verzichtet werden. In jedem Fall ergibt sich hierdurch gegenüber einem manuellen Zuführen
von Bolzen und/oder Keramikringen der Vorteil einer definierten Position dieser Teile relativ zueinander.
Im einfachsten Fall besteht das Magazin aus einer Grundplatte mit einer vorbestimmten Anzahl von Ausnehmungen zur Halterung
jeweils eines Bolzens, so daß bei auf die Bolzen aufgeschobenen Keramikringen die Bolzenspitzen über die Unterseite der Keramikringe
herausragen. Derartige Magazine sind mit geringem Aufwand herstellbar.
In diesem Fall wird nach Beendigung des Aufnahmevorgangs von Bolzen und Keramikring durch eine Bewegung der Aufnahmeelemente
relativ zueinander ein Zurückziehen der Bolzenspitze in eine Position erreicht, in welcher die Bolzenspitze in einer gegenüber
der Unterseite des Keramikrings zurückgezogenen Position zu liegen kommt, vorzugsweise innerhalb des Keramikrings.
Nach einem Aufsetzen des Bolzenschweißkopfs bzw. des Keramikrings auf das Werkstück kann, ausgehend von dieser Grundposition,
der Bolzen durch einen Vorschub des Aufnahmeelements für den Bolzen soweit in Richtung auf das Werkstück bewegt werden,
bis die Bolzenspitze die Werkstückoberfläche berührt. Auf diese 5 Weise ist gewährleistet, daß der Keramikring mit seiner Unterseite
voll auf dem Werkstück aufliegt und die Bolzenspitze eine
definierte Ausgangslage für den Schweißvorgang einnimmt, ausgehend
von der die Bewegung des Bolzens für den eigentlichen Schweißvorgang gemäß den vorbestimmten Parametern für den "Abhub"
und den "Vorschub" bzw. den "Eintauchweg" erfolgen kann. 5
Die Berührung zwischen Bolzenspitze und Werkstück während des Vorschubs des Aufnahmeelements für den Bolzen kann vorzugsweise
dadurch ermittelt werden, daß ein elektrischer Kontakt zwischen Bolzenspitze und Werkstück detektiert wird.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Magazin so ausgebildet sein, daß auf einer Grundplatte eine vorbestimmte
Anzahl von Halterungselementen für Bolzen angeordnet ist, welche bei auf die Bolzen aufgesteckten Keramikringen in den Ringraum
zwischen Bolzen und Keramikring eingreifen.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Unterseite der Keramikringe
mit der Bolzenspitze in einer Ebene liegen kann bzw. ein geringerer Abstand der Unterseiten der Keramikringe von den
0 Bolzenspitzen erreichbar ist. Hierdurch kann der für das Zurückziehen der Bolzenspitzen in eine gegenüber der Unterseite des
Keramikrings zurückgezogene Position erforderliche Verfahrweg
reduziert werden.
5 Abhängig von der Beschaffenheit der Keramikringe ist auf diese
Weise auch möglich, Bolzen und Keramikring den betreffenden Aufnahmeelementen des Schweißkopfs bereits so zuzuführen, daß
sich die Bolzenspitze gegenüber der Unterseite des Keramikrings in einer zurückgezogenen Position befindet. Hierzu muß innerhalb
0 der Halterungselemente für die Bolzen ein entsprechender Anschlag für die Bolzenspitzen vorgesehen sein, welcher höher
liegt, als die Auflageflächen für die Unterseiten der Keramikringe.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf ein Zurückbewegen des Bolzens in eine zurückgezogene Ausgangslage vor dem
5 Aufsetzen des Schweißkopfs auf das Werkstück verzichtet werden kann.
Der insbesondere zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens unter Verwendung eines Magazins für das Zuführen von
Bolzen und Keramikringen geeignete Bolzenschweißkopf weist ein Aufnahmeelement für den Bolzen bzw. den Keramikring auf, welches
als Greifer ausgebildet ist. Der Greifer umfaßt dabei wenigstens zwei bewegbare Greifelemente, zwischen welchen ein Aufnahmebereich
für den Bolzen bzw. den Keramikring gebildet ist, wobei wenigstens ein Greifelement des Greifers aus einer geöffneten
Position für das Einführen des aufzunehmenden Bolzens bzw. Keramikrings in eine Klemmposition für den Bolzen bzw. den Keramikring
bewegbar ist.
Der Bewegungsweg für das wenigstens eine bewegte Greifelement kann dabei mit geringem Aufwand so groß gewählt werden, daß das
betreffende Greifelement nicht nur Bolzen bzw. Keramikringe einer bestimmten Größe, sondern solche von einem vorbestimmten
minimalen bis zu einem vorbestimmten maximalen Außendurchmesser aufnehmen kann.
0 Bei der bevorzugten Ausführungsform des Bolzenschweißkopfs nach der Erfindung wird das Aufnahmeelement für den Bolzen sowohl zur
Positionierung des Bolzens relativ zum Keramikring als auch zur Durchführung der für den Schweißvorgang erforderlichen Bewegungen
pneumatisch in Richtung der Längsachse des aufgenommenen Bolzens bewegt. Hierfür eignet sich insbesondere ein servopneumatischer
Kopf, welcher eine wegabhängige und, falls erforderlich, zusätzlich eine geschwindigkeitsabhängige Regelung der
Bewegung des Aufnahmeelements für den Bolzen ermöglicht.
0 Erfolgt bereits eine axiale pneumatische Bewegung des Aufnahmeelements
für den Bolzen, so bietet sich nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch an, den wenigstens einen
Greifer für den Keramikring bzw. den Bolzen so auszubilden, daß auch dieser pneumatisch in eine geöffnete bzw. Klemmposition
5 bewegbar ist. Durch die Verwendung gleichartiger Bewegungsmittel
für die unterschiedlichen Bewegungen ergibt sich ein reduzierter
Aufwand für die Herstellung des Bolzenschweißkopfs.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Aufnahmeelement
für den Keramikring in axialer Richtung gegen die Kraft eines federnden Elements beweglich mit dem Bolzenschweißkopf
verbunden. Hierdurch kann eine Beschädigung des Keramikrings durch ein zu starkes Aufsetzen der Bolzenschweißpistole
auf das Werkstück vermieden werden. Zusätzlich ergibt sich die Möglichkeit, das federnde Element auf einen Druckschalter wirken
zu lassen, so daß bei Überschreiten einer vorbestimmten Kraft ein Signal erzeugt werden kann, welches beispielsweise als Freigabesignal
für den Schweißvorgang oder als Startsignal verwendbar ist. Des weiteren kann bei Überschreiten eines weiteren,
höheren Schwellwertes für die Aufsetzkraft ein Warnsignal erzeugt werden, um eine Zerstörung oder Beschädigung des Keramikrings
zu vermeiden.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den 0 Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der
Zeichnung zeigen:
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Fig. la eine schematische Darstellung der wesentlichen Teile eines Bolzenschweißkopfs nach der Erfindung;
Fig. Ib eine schematische Darstellung eines der Greifer für
den Bolzen bzw. den Keramikring des Bolzenschweiß
kopfs in Fig. la;
Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines Magazins für das Zuführen von Bolzen und Keramikringen zu einem BoI-
5 zenschweißkopf und
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Magazins für das Zuführen von Bolzen und Keramikringen zu einem Bolzenschweißkopf
.
In Fig. la ist der vordere Bereich eines Bolzenschweißkopfs 1 dargestellt, welcher ein Gehäuse 3 aufweist, welches bis auf
eine axiale öffnung an der Vorderseite des Bolzenschweißkopfs zur Vermeidung von Verschmutzungen im wesentlichen geschlossen
ausgebildet ist. An der Innenwandung des Gehäuses 3 ist im Bereich der axialen Öffnung 5 ein servopneumatischer Kopf 7 angeordnet,
an dessen in axialer Richtung gesteuert bzw. geregelt bewegbaren Kolben 9 ein Aufnahmeelement 11 zur Aufnahme eines
Bolzens 13 angeordnet ist. Das Aufnahmelement 11 kann aus Stabilitätsgründen ein in axialer Richtung verschiebbar geführtes
Teil 15 aufweisen, an welchem ein Greifer 17 zur Aufnahme des Bolzens 13 angeordnet ist.
Des weiteren ist am Gehäuse 3 des Bolzenschweißkopfs 1 ein weiteres
Aufnahmeelement 19 für einen Keramikring 21 angeordnet.
Das Aufnahmelement 19 für den Keramikring 21 weist wiederum einen Greifer 2 3 auf, welcher in seinem Aufbau im wesentlichen
dem Greifer 17 für den Bolzen 13 entspricht.
Der Greifer 23 für den Keramikring 21 ist mittels eines Tragteils 25 mit dem Gehäuse 3 verbunden. Die Verbindung erfolgt
dabei vorzugsweise, wie in Fig. 1 dargestellt, derart, daß das gesamte Aufnahmeelement 19 für den Keramikring 21 gegen die
Kraft eines federnden Elements 27 axial verschiebbar im Gehäuse 3 gehalten ist.
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Das federnde Element 27 kann beispielsweise als Schraubenfeder ausgebildet sein, welche im Inneren eines hohlzylindrisch ausgebildeten
Arms 25a des Tragteils 25 angeordnet ist und sich mit einem Ende am Boden des Arms 25a abstützt und mit seinem anderen
5 Ende einen im Gehäuse 3 angeordneten Druckschalter 29 beaufschlagt.
Da für das Bolzenschweißen mit Keramikring der Keramikring jeweils
koaxial fluchtend auf den Bolzen aufgesteckt wird, müssen die beiden Aufnahmeelemente 19 bzw. 11 für den Keramikring 21
bzw, den Bolzen 13 selbstverständlich ebenfalls koaxial fluchtend angeordnet sein.
Fig. Ib zeigt die wesentlichen Elemente des Aufnahmeelements 11
für den Bolzen 13 in Draufsicht. Der Greifer 17 des Aufnahmeelements 11 weist in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zwei Greif elemente 17a, 17b auf, die so ausgebildet sind, daß sie zwischen sich einen Aufnahmebereich 31
für einen Bolzen 13 bilden. Um Bolzen verschiedenen Durchmessers aufnehmen zu können, bietet es sich an, den Aufnahmebereich 31
durch eine V-förmig ausgebildete Ausnehmung an den einander gegenüberliegenden Seiten der Greifelemente 17a, 17b zu bilden.
Die Greifelemente 17a, 17b können, wie in Fig. Ib dargestellt,
seitlich jeweils durch Führungsstangen 33 verschiebbar miteinander gekoppelt sein, welche beispielsweise im Greifelement 17a
fest verankert und in einer entsprechenden Bohrung im Greifelement
17b verschiebbar geführt sind.
Das Öffnen und Schließen des Greifers 17 bzw. das Vergrößern und
Verkleinern des Aufnahmebereichs 31 zwischen den Greifelementen 17a, 17b erfolgt vorzugsweise, wie in Fig. Ib dargestellt,
mittels eines Pneumatikzylinders 35, welcher beispielsweise am Greifelement 17b angeordnet sein kann. Der bewegbare Kolben 3 5a
des Pneumatikzylinders 35 ist am Greifelement 17a befestigt, so daß bei einer Aktivierung des Pneumatikzylinders 3 5 das Greif-0
element 17a in einer Ebene senkrecht zur Achse des Bolzenschweißkopfs A auf das Greif element 17b zu- bzw. von diesem
wegbewegt wird.
Selbstverständlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Öffnen und Schließen des Greifers 17 nicht mittels eines Pneumatikzylinders,
sondern auf beliebige andere Weise, beispielsweise
• #··* t · ♦ * ♦#· V
auf elektromagnetischem Weg, zu bewirken. Wird jedoch, wie bei dem in Fig. la dargestellten Ausführungsbeispiel eines Schweißkopfes
nach der Erfindung, das Aufnahmeelement 11 für Bolzen 13 bereits mittels eines servopneumatischen Kopfes 7 bewirkt, so
bietet sich an, auch die Aufnahmeelemente 11 bzw. 19 auf pneumatischem Wege zu betätigen. Hierdurch ergibt sich gegenüber der
Verwendung unterschiedlicher Bewegungsmittel ein reduzierter Aufwand.
Da der Greifer 19 für Keramikringe-21 bis auf das verschiebbar
geführte Teil 15 bzw. das Tragteil 25 mit dem Aufnahmeelement 11 für Bolzen 13 praktisch identisch ist, wurde auf dessen detaillierte
Darstellung verzichtet und diesbezüglich auf die vorstehende Beschreibung des Aufnahmeelements 11 für Bolzen verwiesen.
Im folgenden wird eine bevorzugte Verfahrensweise zum Zuführen von Keramikringen und Bolzen zu einem Schweißkopf der vorstehend
beschriebenen Art näher erläutert:
0 Zunächst wird der Schweißkopf mit geöffneten Aufnahmeelementen 11 bzw. 19 zu einem Magazin 37 bewegt. Das Magazin 37 kann, wie
in den Fig. la und 2 dargestellt, so ausgebildet sein, daß eine vorbestimmte Anzahl von Ausnehmungen oder Bohrungen 3 9 in einer
Grundplatte 41 vorgesehen sind. Der Innendurchmesser der Ausnehmungen 3 9 entspricht im wesentlichen dem Außendurchmesser der
darin aufzunehmenden Bolzen 13.
Auf jeden in einer Ausnehmung 39 aufgenommenen Bolzen 13 ist ein Keramikring 21 aufgeschoben, wobei dieser mit seiner Unterseite
auf der Oberfläche der Grundplatte 41 aufliegt. Wird für die Tiefe der Ausnehmungen 3 9 eine ausreichend enge Toleranz eingehalten,
so ergibt sich hierdurch eine ausreichend exakte Positionierung der Bolzen 13 relativ zu den Keramikringen 21.
5 Der Schweißkopf 1 wird für das Aufnehmen eines Bolzens 13 und eines Keramikrings 21 mit geöffneten Aufnahmeelementen 11 bzw.
19 von oben soweit auf den Bolzen bzw. den Keramikring abgesenkt, daß der Greifer 2 3 des Aufnahmeelements 19 für den Keramikring
den Hals des Keramikrings erfassen kann. In dieser Position wird der Pneumatikzylinder 35 des Greifers 23 aktiviert,
wodurch der Aufnahmebereich 31 des Greifers 23 soweit verringert wird, daß der Keramikring 21 mit ausreichender Haltekraft erfaßt
ist. Das Vermeiden zu hoher Haltekräfte kann beispielsweise dadurch vermieden werden, daß der Kolben 35a des Pneumatikzylinders
35 federnd mit dem Greifelement 17a verbunden ist. Selbstverständlich kann jedoch beispielsweise auch die Schließkraft
des Pneumatikzylinders 35 detektiert und abhängig hiervon die Schließbewegung des Pneumatikzylinders geregelt werden. Diese
vorstehend beschriebene Position des Bolzenschweißkopfs 1 mit geschlossenem Greifer 23 ist in Fig. 1 dargestellt.
In einem weiteren Schritt wird nunmehr das Aufnahmeelement 11 für den Bolzen 13 durch die Aktivierung des Pneumatikzylinders
35 des Greifers 17 in die Klemmposition überführt. Dies erfolgt entsprechend der vorstehend beschriebenen Art und Weise. Selbstverständlich
kann jedoch auch das Schließen der Greifer 17 bzw. 2 3 gleichzeitig oder in umgekehrter Reihenfolge erfolgen.
Nach der erfolgten Aufnahme eines Bolzens 13 und eines Keramikrings
21 durch die Aufnahmeelemente 11 bzw. 19 wird der Bolzen 13 durch eine Aktivierung des servopneumatischen Kopfs 7 vorzugsweise
soweit zurückgezogen, bis die Bolzenspitze innerhalb des Keramikrings 21, jedenfalls oberhalb der Unterseite des
Keramikrings 21, zu liegen kommt. Hierzu muß der servopneumatische
Kopf 7 selbstverständlich einen Verfahrweg aufweisen, der 0 großer ist als der Abstand der Bolzenspitze von der Unterseite
des Keramikrings 21 im Magazin 37.
In diesem Zustand wird der Bolzenschweißkopf zusammen mit Bolzen und Keramikring zu dem Werkstück bewegt, auf welches der Bolzen
aufgeschweißt werden soll und in Richtung auf die Werkstückober-
fläche bewegt, bis der Keramikring 21 mit seiner Unterseite auf der Werkstückoberseite aufliegt.
Durch die federnde Halterung des Aufnahmeelements 21 im Gehäuse
3 des Schweißkopfs 1 wird eine Zerstörung des Keramikrings durch ein Aufsetzen mit zu großer Andruckkraft vermieden.
Des weiteren wird durch die Beaufschlagung des Druckschalters 29 durch das federnde Element 27 ein Detektieren eines erfolgten
Aufsetzens des Keramikrings 21 auf die Werkstückoberfläche mit ausreichender Andruckkraft ermöglicht, übersteigt die Andruckkraft
einen vorbestimmten Wert, so wird der Druckschalter 29 geschlossen und löst in einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten
Steuereinheit ein Signal aus. Dieses Signal kann beispielsweise dazu verwendet werden, den Start eines Schweißvorgangs
freizugeben oder diesen gegebenenfalls sogar auszulösen.
Da zur Durchführung eines Schweißvorgangs ein definiertes Eintauchen
der Bolzenspitze in die Schmelze des Werkstücks erforderlich ist, muß dem Bolzenschweißkopf bzw. der Steuervorrichtung
die Position der Bolzenspitze relativ zur Werkstückoberfläche bekannt sein. Da unter Umständen die Positionierung von
Keramikring und Bolzen im Magazin nicht exakt genug erfolgt, kann vor dem Start des eigentlichen Schweißvorgangs der Bolzen
aus seiner zurückgezogenen Position so weit in Richtung auf das Werkstück bewegt werden, bis die Bolzenspitze die Werkstückoberfläche
berührt. Das Berühren zwischen Bolzenspitze und Werkstückoberfläche
kann beispielsweise in der Weise erfolgen, daß ein elektrischer Kontakt zwischen diesen beiden Teilen detektiert
wird.
Ausgehend von dieser Referenzposition kann der Bolzen dann mittels
des servopneumatischen Kopfs 7, zur Durchführung einer 5 Bolzenschweißung nach dem Hubzündungsverfahren, nach dem Einschalten
des Vorstroms und dem Abhub zurückgezogen werden und
nach dem Einschalten des Hauptstroms und dem Ablauf der vorbestimmten
Schweißzeit um einen bestimmten Vorschub nach vorne bewegt werden, so daß die Bolzenspitze exakt um eine bestimmte
Eintauchtiefe in die Schmelze des Werkstücks eintaucht. 5
Eine weitere Möglichkeit zur Ausbildung des Magazins ist in Fig. 3 dargestellt. Das Magazin 137 besteht wiederum aus einer Grundplatte
141, in der jedoch keine Bohrungen bzw. Ausnehmungen vorgesehen sind, sondern auf der eine vorbestimmte Anzahl von
Halterungselementen 150 für Bolzen 13 vorgesehen sind. Die Halterungselemente 150 sind dabei so ausgebildet, daß diese in den
Ringraum zwischen einem Keramikring 21 und dem Bolzen bzw. der Bolzenspitze eingreifen. Um eine möglichst exakt definierte Lage
von Bolzenspitze und Unterseite des Keramikrings 21 zu gewährleisten, müssen die Halterungselemente 150 in ihrer Höhe so
beschaffen sein, daß ein auf den Bolzen 13 aufgesteckter Keramikring 21 mit seiner Unterseite auf der Oberfläche der Grundplatte
141 aufliegt.
Ein derart ausgebildetes Magazin 137 ermöglicht die Verwendung eines servopneumatischen Kopfs 7 mit wesentlich geringerem Verstellweg,
da die Bolzenspitze nach dem Zuführen von Bolzen und Keramikring bereits in der Ebene der Unterseite des Keramikrings
liegt. Gegebenenfalls kann nach einem Zuführen von Bolzen und Keramikring mit einem derart beschaffenen Magazin sogar auf das
Anfahren einer Referenzposition durch den Bolzen, d.h. auf einen Rückhub des Bolzens und eine anschließende Aufset&zgr;bewegung der
Bolzenspitze auf die Werkstückoberfläche, verzichtet werden.
0 In jedem Fall ergibt sich durch die Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Zuführen von Bolzen und Keramikringen
durch die Verwendung eines Magazins für Bolzen und Keramikringe eine deutlich höhere Produktivität im Vergleich zu einem
manuellen Zuführen. Dabei ist es zur Erreichung dieses Vorteils nicht erforderlich, daß der Bolzenschweißkopf automatisch in die
entsprechenden Positionen bewegt wird. Vielmehr kann dieses
Verfahren auch mit entsprechend gestalteten Schweißpistolen ausgeführt werden, wobei die Schweißpistole manuell zu dem Magazin
bewegt bzw. die Aufnahmeelemente durch eine manuelle Bewegung der Bolzenschweißpistole auf den Bolzen bzw. den Keramikring
aufgeschoben werden. Das Erfassen von Bolzen und Keramikring sowie die sich daran anschließenden Bewegungen des Bolzens
können dann, beispielsweise nach Betätigung eines Auslösers, automatisch ablaufen.
Der größte Nutzen durch dieses Verfahren wird sich jedoch bei dessen Realisierung in Verbindung mit Schweißrobotern oder auf
XY-Tischen ergeben.
Bei bestimmten Anwendungsfällen kann es unter Umständen angezeigt sein, die Aufnahme eines Bolzens und eines Rings nicht
durch ein Aufschieben der Aufnahmeelemente von oben auf diese Teile zu bewirken, sondern dadurch, daß die Aufnahmeelemente
soweit geöffnet werden, daß der Bolzen und der Keramikring durch eine Seitwärtsbewegung des Schweißkopfs zwischen die Greifelemente
17a, 17b bewegt werden können. Hierfür ist jedoch Voraussetzung, daß die Greifelemente entsprechend weit auseinanderbewegbar
sind. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Greifelemente an einer Seite gelenkig miteinander verbunden sind
und die Verschrenkbewegung der Greifelemente durch eine an dieser Seite angeordnete Bewegungsvorrichtung erfolgt.
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Zuführen von Bolzen und Keramikringen zu
einem Bolzenschweißkopf,
dadurch gekennzeichnet,
a) daß die Bolzen (13) und Keramikringe (21) vor dem Zuführen in einem Magazin (37, 137) angeordnet sind, wobei die
Bolzen mit jeweils aufgestecktem Keramikring im Magazin gehalten sind,
b) daß der ein Aufnahmeelement (19) für einen Keramikring
(21) und ein Aufnahmeelement (11) für einen Bolzen (13) aufweisende Bolzenschweißkopf (1) zu einem vorbestimmten
Bolzen mit aufgestecktem Keramikring bewegbar ist und
c) daß der Bolzen (13) und der Keramikring (21) durch eine Bewegung des gesamten Bolzenschweißkopfes (1) und/oder des
oder der Aufnahmeelemente (11; 19) durch das jeweilige Aufnahmeelement aufnehmbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem Magazin (37, 137) eine vorbestimmte Anzahl von Bolzen
(13) mit jeweils aufgesteckten Keramikringen (21) aufnehmbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Magazin (37) eine Grundplatte (41) mit einer vorbestimmten
Anzahl von Ausnehmungen (39) zur Halterung jeweils eines
Bolzens (13) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf
der Grundplatte (141) eine vorbestimmte Anzahl von Halterungselementen
(150) für Bolzen (13) angeordnet sind, welche bei auf die Bolzen (13) aufgesteckten Keramikringen (21) in
den Ringraum zwischen Bolzen und Keramikring eingreifen.
5. Bolzenschweißkopf, insbesondere zum Einsatz bei der Vorrichtung
nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
a) mit einem Aufnahmeelement (19) für einen Keramikring (21) und einem Aufnahmeelement (21) für einen Bolzen (13)
dadurch gekennzeichnet,
b) daß das Aufnahmeelement (11) für den Bolzen (13) und/oder das Aufnahmeelement (19) für den Keramikring (21) als
Greifer (17; 23) ausgebildet sind,
c) welche mindestens zwei Greifelemente (17a, 17b) aufweisen,
zwischen welchen ein Aufnahmebereich (31) für einen Bolzen
(13) bzw. einen Keramikring (21) gebildet ist und welche durch das Bewegen wenigstens eines Greifelements (17a) aus
einer geöffneten Position für das Einführen des aufzunehmenden Bolzens (13) bzw. Keramikrings (21) in eine Klemmposition
für den Bolzen bzw. Keramikring überführbar sind.
6. Bolzen'schweißkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Greifer (17; 23) zwei Greifelemente (17a, 17b) aufweist, welche pneumatisch in die geöffnete Position und die
Klemmposition bewegbar sind.
35
35
7. Bolzenschweißkopf nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aufnahmeelement (11) für den Bolzen (13) zur Positionierung des Bolzens (13) relativ zum Keramikring
(21) und/oder zur Durchführung der für den Schweißvorgang erforderlichen Bewegungen pneumatisch in Richtung der Längsachse
des aufgenommenen Bolzens (13) bewegbar ist.
8. Bolzenschweißkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegung mittels eines servopneumatischen Kopfes (7) erfolgt, welcher eine wegabhängige und, falls erforderlich,
zusätzlich eine geschwindigkeitsabhängige Regelung der Bewegung des Aufnahmeelements für den Bolzen ermöglicht.
9. Bolzenschweißkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Aufnahmeelement (19) für den Keramikring (21) in axialer Richtung gegen die Kraft eines federnden
Elements (27) beweglich mit dem Bolzenschweißkopf (1) verbunden ist.
10. Bolzenschweißkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das federnde Element (27) mit einem Druckschalter (29) zusammenwirkt, der bei Aufsetzen des Bolzenschweißkopfs (1)
mit dem Keramikring (21) auf ein Werkstück für das Durchführen eines Schweißvorgangs bei überschreiten einer vorbestimmten
Aufsetzkraft den Start des Schweißvorgangs freigibt oder auslöst.
Priority Applications (1)
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DE29518041U DE29518041U1 (de) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | Vorrichtung zum Zuführen von Bolzen und Keramikringen zu einem Bolzenschweißkopf sowie Bolzenschweißkopf |
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DE29518041U DE29518041U1 (de) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | Vorrichtung zum Zuführen von Bolzen und Keramikringen zu einem Bolzenschweißkopf sowie Bolzenschweißkopf |
Publications (1)
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DE29518041U1 true DE29518041U1 (de) | 1996-03-28 |
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Family Applications (1)
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DE29518041U Expired - Lifetime DE29518041U1 (de) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | Vorrichtung zum Zuführen von Bolzen und Keramikringen zu einem Bolzenschweißkopf sowie Bolzenschweißkopf |
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-
1995
- 1995-11-14 DE DE29518041U patent/DE29518041U1/de not_active Expired - Lifetime
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