DE3332678C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Reinigung eines Schweißbrenners, insbesondere des Brenners eines Schweiß­ roboters, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebe­ nen Art.

Bei einer derartigen, speziell zum Reinigen des Brenners eines Schweißroboters vorgesehenen Reinigungseinrichtung ist das rotierende Werkzeug als eine elastisch nachgiebige Spiralfeder ausgebildet, die koaxial von einem Führungs­ rohr umgeben ist, dessen Innenwandung eine Führung für die Gasdüse bildet, wobei der Rotationsantrieb für die Spiral­ feder sowie das Führungsrohr schwimmend gelagert sind und der Windungssinn der Feder entgegen der Rotationsrichtung gerichtet ist (DE-OS 29 43 650). Mit dieser Ausbildung der Reinigungseinrichtung, bei der der Brenner des Schweiß­ roboters von diesem gegen das Werkzeug geführt wird, soll ein Ausgleich der Positionierungsgenauigkeit des Roboters und eine komplette Reinigung des Brenners ohne die Gefahr seiner Beschädigung erreicht werden.

Diese und andere bekannte Schweißbrenner-Reinigungseinrich­ tungen, bei denen der Schweißbrenner zu seiner Reinigung gegen das Werkzeug geführt wird, setzen voraus, daß die beim Reinigungsvorgang am Brenner auftretenden Reaktionskräfte von Hand oder von einer den Schweißbrenner haltenden Mechanik, wie sie bei Robotern vorgesehen ist, einwandfrei aufgenommen werden können. Speziell für die Brenner an Schweißrobotern wird aber eine gewichtsmäßig sehr leicht bemessene und schnell reagierende Mechanik verlangt, die nicht mehr in der Lage ist, derartige Reaktionskräfte ohne die Gefahr erhöhten Verschleißes der Robotermechanik und des Brenners und daraus resultierender Positionierungsungenauigkeiten des Brenners beim Schweißvorgang aufzunehmen. Darüber hinaus lassen sich bei derartigen Reinigungseinrichtungen Ungenauig­ keiten in bezug auf die genaue Positionierung von Brenner und Reinigungswerkzeug nicht vermeiden, was zu nicht hinreichend sauber gereinigten Flächen oder zu Verschleiß am Schweiß­ brenner führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungs­ einrichtung für Schweißbrenner zu schaffen, bei der die am Schweißbrenner während des Reinigungsvorgangs auftretenden Reaktionskräfte abgefangen werden und somit die den Brenner haltende Hand oder Robotermechanik von derartigen Reaktions­ kräften unbelastet bleibt und bei der weiterhin der Reinigungs­ vorgang als toleranzgenauer, Unsauberkeiten oder Verschleiß am Brenner ausschließender Bearbeitungsvorgang ausgeführt werden kann.

Hierzu zeichnet sich die erfindungsgemäße Reinigungsein­ richtung im wesentlichen aus durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. In bevorzugter Ausgestaltung ist dabei ein gemäß dem Anspruch 2 ausgebildetes Werkzeug vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Reinigungseinrichtung, bei der der Schweißbrenner zu seiner Reinigung ortsfest zum Werkzeug fixiert und dieses gegen und in den Brenner bewegt wird, ermöglicht einerseits die völlige Entlastung der den Brenner haltenden Teile, insbesondere also einer Roboter­ mechanik, von den beim Reinigen auftretenden Reaktionskräften, andererseits die Durchführung der Reinigung des Brenners als toleranzgenauen Bearbeitungsvorgang, was zusammengenommen wiederum den Einsatz eines formgetreu ausgebildeten, den Brenner exakt und verschleißfrei bearbeitenden Werkzeugs er­ möglicht, das in der als bevorzugt angegebenen Ausführung ein Zweiflächen-Formfräser sein kann.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der erfindungsgemäße Rei­ nigungseinrichtung sind in den Ansprüchen 3 bis 8 angegeben, wobei die Ausführung der Einrichtung gemäß Anspruch 7 als für die Reinigung der Brenner von Schweißrobotern besonders vor­ teilhaft anzusehen ist.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spiels näher erläutert; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Ansicht der Reinigungseinrichtung, teilweise geschnitten;

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1;

Fig. 3 einen Teilschnitt des Schweißbrenners und des einge­ fahrenen, in Betriebsstellung befindlichen Reinigungs­ werkzeugs in der Ausbildung als Formfräser,

Fig. 4 einen Druckmittel-Steuerkreis zur selbsttätigen pneu­ matischen Betätigung der Reinigungseinrichtung.

Die zum Reinigen eines Schweißbrenners 1, der in üblicher Weise eine innere Kontaktdüse 1 ª und eine diese unter Ausbildung eines Zwischenraumes 1 b konzentrisch umgebende Gasdüse 1 c um­ faßt, vorgesehene Einrichtung besteht im wesentlichen aus einer im ganzen mit 2 bezeichneten Haltevorrichtung für den Schweiß­ brenner 1 und einer das rotierende Werkzeug 3 tragenden und im ganzen mit 4 bezeichneten Vorschubvorrichtung. Die Halte­ vorrichtung 2 und die Vorschubvorrichtung 4 sind in ihrer Stellung und Ausrichtung zueinander genau fixiert, zweckmäßig auf einer gemeinsamen Montageplatte 5 od. dgl.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Halte­ vorrichtung 2 für den Schweißbrenner 1 als Spannvorrichtung ausgebildet und umfaßt eine Schweißbrenner-Auflage 6 als Gegenlager für ein hiermit zusammenwirkendes Klemmstück 7, das über eine Kolben/Zylinder-Einheit Z 1 betätigbar ist. Die Schweißbrenner-Auflage 6 und das bewegbare Klemmstück 7 sind mit ihren am Schweißbrenner 1 zur Anlage kommenden Flächen so ausgebildet, daß sie eine den Schweißbrenner 1 am Umfang an drei Stellen prismatisch fixierende Einspannkammer aus­ bilden (Fig. 2). Eine mit 9 angedeutete Verdrehsicherung sorgt dafür, daß das bewegbare Klemmstück 7 mit seiner prismatischen Spannfläche stets in Parallelausrichtung zu den prismatischen Spannflächen an der als Gegenlager wirkenden Schweißbrenner- Auflage 6 gehalten wird. Zum Einspannen von Schweißbrennern mit verschiedenen Durchmessern sind die Auflage 6, das Klemm­ stück 7 und das Reinigungswerkzeug 3 austauschbar gestaltet.

Die Vorschubvorrichtung 4 für das Reinigungswerkzeug 3 ist im ganzen als Kolben/Zylinder-Einheit Z 2 ausgebildet und umfaßt einen Hohlkolben 10 mit einer am Umfang ausgebildeten Ring­ kolbenfläche 11, die in einer Zylinderkammer 12 beidseits mit Druckmittel beaufschlagbar ist. Die Zylinderkammer 12 ist innerhalb eines vom Hohlkolben 10 durchsetzten und diesen exakt haltenden und ausrichtenden Führungsblockes 13 vorgesehen. Im Innern des Hohlkolbens 10 befindet sich der ebenfalls mit Druckmittel betätigte Motor 14 zum Rotations­ antrieb des Werkzeugs 3.

Ist der zu reinigende Schweißbrenner 1 mittels der Halte­ vorrichtung 2 axial und verdrehsicher fixiert, so befindet er sich in koaxialer Ausrichtung zum Werkzeug 3, das nunmehr über seinen Motor 14 in Rotationsbewegung versetzt und zusammen mit diesem von dem Hohlkolben 10, 11 gegen den Brenner bewegt werden kann. Mittels eines geeigneten Druckmittel- Steuerkreises, wie er in Fig. 4 dargestellt ist, läßt sich eine selbsttätige Durchführung des Reinigungsvorgangs er­ reichen.

Der in Fig. 4 dargestellte, für eine pneumatische Be­ tätigung der Reinigungseinrichtung vorgesehene Steuerkreis umfaßt eine Wartungseinheit 15 (Luftöler u. Wasserabscheider mit Druckminderventil), ein mechanisch betätigtes Ventil Y 1, das sich an der Schweißbrenner-Auflage 6 befindet (Fig. 2), ein Zeit-Verzögerungsventil Y 2 für die Reingungszeit, ein Zeit-Verzögerungsventil Y 3 für die Haltevorrichtung 2 und ein 4/2-Wege-Ventil für die mit Z 2 bezeichnete Kolben/Zy­ linder-Einheit der Vorschubvorrichtung 4 sowie ein dieser vorgeschaltetes Drosselrückschlagventil Y 5 zum Einstellen der Vorschubgeschwindigkeit von Z 2. Mit Z 1 ist die Kolben/ Zylinder-Einheit der Haltevorrichtung 2 und mit 14 der Luft­ motor zum Rotationsantrieb des Werkzeugs 3 bezeichnet. Die Funktion ist wie folgt:

Der Schweißbrenner 1 legt sich in die Auflage 6 und be­ tätigt das Ventil Y 1. Damit läuft der Motor 14 an und das Ventil Y 4 steuert um. Entsprechend der eingestellten Ver­ zögerung steuert auch das Ventil Y 3 um, Z 1 wird betätigt und der Brenner 1 mit dem Klemmstück 7 in seiner Auflage 6 festgespannt. Z 2 wird betätigt und schiebt das rotierende Reinigungswerkzeug 3 in den Brenner ein. Entsprechend der eingestellten Reinigungszeit steuert das Ventil Y 2 um, woraufhin das Reinigungswerkzeug 3 aus dem Brenner 1 aus­ fährt. Sodann fährt Z 1 in Ausgangsstellung und gibt den Brenner 1 frei (entspannen).

Da sich mit der erfindungsgemäßen Einrichtung der Reinigungs­ vorgang als exakter Bearbeitungsvorgang ausführen läßt, kann auch ein hinsichtlich Ausbildung und Maßgenauigkeit dem Schweißbrenner 1 genau angepaßtes Bearbeitungswerkzeug zur Reinigung vorgesehen werden. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist das Reingungswerkzeug 3 als ein außen und innen mit Schneidflächen versehener und somit die Außenfläche der Kontaktdüse 1 ª und die Innenfläche der Gasdüse 1 c jeweils für sich bearbeitender Formfräser aus­ gebildet, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte und vorstehend beschriebene Ausführungs­ beispiel beschränkt; im Rahmen der Patentansprüche sind vielmehr Modifikationen bzw. anderweitige Detailgestaltungen ohne weitere denkbar und möglich.

Claims (8)

1. Einrichtung zur Reinigung eines Schweißbrenners, insbesondere des Brenners eines Schweißrobotors, mit einem rotierenden Werkzeug, das seine Reinigungsarbeit in dem am Schweißbrenner ausgebildeten Zwischenraum zwischen dessen Kontaktdüse und Gasdüse ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung eine vom zugeführten Schweißbrenner (1) betätigte und diesen in koaxialer Ausrichtung zum Werkzeug (3) zentrierende sowie axial und verdrehsicher fixierende Haltevor­ richtung (2) und eine das rotierende Werkzeug (3) in den fixierten Schweiß­ brenner (1) mit vorgebbarer Hubgeschwindigkeit einführende Vorschubvorrichtung (4) sowie einen Steuerkreis umfaßt, der die Haltevorrichtung (2), die Vorschubvorrichtung (4) und den das Werkzeug (3) antreibenden Motor (14) vorgebbar zeit­ abhängig steuert.

2. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (3) als ein außen und innen mit Schneidflächen versehener und somit die Außen­ fläche der Kontaktdüse (1 ª) und die Innenfläche der Gas­ düse (1 b) jeweils für sich bearbeitender hohlzylindrischer Formfräser ausgebildet ist.

3. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (2) für den Schweißbrenner (1) als Spannvorrichtung ausgebildet ist und eine Schweißbrenner-Auflage (6) als Gegenlager für ein hiermit zusammenwirkendes Klemmstück (7) umfaßt, das über eine Kolben/Zylinder-Einheit (Z 1) betätigbar ist.

4. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißbrenner-Auflage (6) mit dem bewegbaren Klemmstück (7) eine den Schweißbrenner (1) am Umfang an drei Stellen prismatisch fixierende Einspann­ kammer ausbilden (Fig. 2).

5. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Werkzeug (3) mit seinem Antriebsmotor (14) Teil einer deren gemeinsame Vorschubbewegung bewirkenden Kolben/Zylinder-Einheit (Z 2) sind.

6. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Haltevorrichtung (2) und die Vorschub­ vorrichtung (4) auf einer gemeinsamen Montageplatte (5) od. dgl. in ihrer Stellung und Ausrichtung zueinander fixiert sind.

7. Reinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (2), die Vorschubvorrichtung (4) und der das Werkzeug (3) antreibende Motor (14) über einen gemeinsamen Druckmittel-Steuerkreis (Fig. 4) mit Zeit­ gliedern (Y 2, Y 3) miteinander verkoppelt sind, der von einem in die Brenner-Auflage (6) eingebrachten Schweiß­ brenner (1) mittels eines Ventils (Y 1) für einen Reinigungs­ zyklus zur Auslösung gelangt.

8. Reinigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sprüheinrichtung zum Einsprühen des gereinigten Schweiß­ brenners (1) mit Trennmittel auf der Montageplatte (5) od. dgl. angeordnet ist.