DE3427366A1 - Vorrichtung zum automatischen wechseln einer elektrodenkappe bei widerstandsschweisseinrichtungen - Google Patents

Description

• Vorr#ichtung zum automatischen Wechseln
• einer Elektrodenkappe bei Widerstandsschweißeinrichtungen.
• DieErfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Wechseln einer auf einem Elektrodenschaft lösbar befestigten Elektrodenkappe bei Widerstandsschweißeinrichtungen, wobei die Elektrodenkappe mittels zentraler konischer Bohrung auf den Elektrodenschaft aufgeschoben ist.
• Unter der Bezeichnung Widerstandsschweißeinrichtungen sind im Rahmen der Erfindung sowohl Punktschweißmaschinen als auch Schweißroboter mit Schweißzangen oder Stoßpunkter zu verstehen.
• Das Aufschieben und Befestigen sowie das Lösen und Abziehen einer Elektrodenkappe auf bzw. vom zugehörigen Elektrodenschaft erfolgt bisher manuell. Zur Handhabung dienen hierbei im wesentlichen zwei von einer Bedienungsperson gleichzeitig zu betätigende zangenartige Werkzeuge. Mit einem zangenartigen Werkzeug wird der Elektrodenschaft gegen Drehen und axiales Verschieben gesichert festgehalten, während mit dem anderen zangenartigen Werkzeug die darin eingeklemmte Elektrodenkappe durch Drehen um ihre Längsachse unter gleichzeitigem axialen Verschieben auf dem Elektrodenschaft befestigt oder von diesem gelöst wird. Diese Arbeitsweise ist unpraktisch und umständlich, da sie mit beiden Händen gleichzeitig durchgeführt werden muß. Bei einer im Elektrodenhalter drehfesten Elektrode wird nur ein zangenartiges Werkzeug zum Auswechseln der Elektrodenkappe benötigt. Beide Maßnahmen sind aber teuer, weil hierfür jeweils immer eine Bedienungsperson erforderlich ist, die zudem noch eine neue Elektrodenkappe bereitstellen und die alte Elektrodenkappe entfernen muß.
• Hinzu kommt, daß der Zeitaufwand die Taktzeit bei den schweiß einrichtungen negativ beeinflußt, da die Anlage während der Wechselzeit über einen Sicherheitskreis abgeschaltet wird.
• Es ist z.B. aus der EP-PS 0043153 eine automatische Vorrichtung zum Auswechseln einer elektrischen Schweißpistole bekannt, die durch den Arm eines programmierbaren Nanipulators betätigt wird und zwischen diesem und der elektrischen Schweißpistole angeordnet ist. Hierbei sind u.a. zwei Elemente je am Nanipu latorarm und an der Schweißpistole starr angeschlossen, die lösbar miteinander verbunden werden können, mit Einführungsmittel für ihren gegenseitigen Einsatz versehen sind sowie Schließ- und Lösemittel für ihre gegenseitige Einsatzbewegung aufweisen. Diese Vorrichtung dient zur Kontrolle der richtigen Auswahl des gewählten Schweißpistolentyps, ferner zur Kontrolle, ob das.vom Manipulatorarm getragene Element richtigen Kontakt mit dem von der Schweißpistole getragenen Element hat oder nicht.
• Mit einem automatischen Wechseln einer auf einem Elektrodenschaft lösbar befestigten Elektrodenkappe bei Widerstandsschweißeinrichtungen hat diese bekannte Vorrichtung nichts zu tun.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mit der das Wechseln einer Elektrodenkappe einfach und ohne wesentliche Beeinträchtigung des Fertigungsablaufs durchführbar ist. Darüber hinaus soll die Vorrichtung universell einsetzbar, billig in der Herstellung sowie einfach im Aufbau sein und die Arbeitssicherheit erhöhen.
• Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
• Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das Auswechseln der Elektrodenkappe mit nur einer Vorrichtung äußerst zuverlässig und schnell vollzogen werden kann.
• Außerdem werden durch die gemeinsame Anordnung der beiden Greifzangen in einem Gehäuse Verletzungen des Bedienungspersonals vermieden.
• Weitere Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die beiden Greifzangen in Arbeitsstellung mit einer Elektrode einer Schweißeinrichtung dargestellt sind; Fig. 2 eine Seitenansicht der Darstellung nach Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 2, wobei das Gehäuse teilweise und nur erfindungswesentliche Teile gezeichnet sind; Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie C-D in Fig. 2, bei dem die Greifzange für die Elektrodenkappe sich in einer Stellung befindet, in der die Elektrodenkappe vom ElektrodenschAft abgezogen ist und Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie E-F in Fig.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, zwei darin angeordneten Greifzangen 2 und 3, deren Halterungen 4 und 5 und Betätigungseinrichtungen (nicht dargestellt). Die einer Elektrode 6 einer Schweißeinrichtung (nicht gezeichnet) zugekehrte Wand 7 dieses Gehäuses ist mit einer Durchtrittsöffnung 8 für die beiden parallel zueinander angeordneten und einen geringen Abstand zwischen sich aufweisenden Griefzangen 2, 3 versehen.
• Außerdem befinden sich an der Außenfläche dieser Gehäusewand 7 ein Magazin 9 für neue Elektrodenkappen und ein Auffangtrichter 10 für verbrauchte Elektrodenkappen.
• Beide Greifzangen 2, 3 sind senkrecht zur Elektrodenachse (X-X) einzeln oder gemeinsam verschiebbar. Die Greifzange 2 für den Elektrodenschaft 11 ist als Gegenhaltezange und die Greifzange 3 für die Elektrodenkappe 12 ist als Drehzange ausgebildet. Die der Elektrodenkappe 12 zugeordnete Greif-Drehzange 3 ist mit ihrer Halterung 5 zusätzlich um die Elektrodenachse X-X schwenkbar und dabei gleichzeitig axial verschiebbar. Für diese sich überlagernden beiden Bewegungen ist eine konzentrisch um die Elektrodenachse angeordnete schraubenlinienförmige Führungsbahn 13 vorgesehen, entlang der die Greif-Drehzange 3 mit ihrer Halterung 5 unter Einwirkung einer Kolben-Zylinder-Einheit 14 verschoben wird.
• Als Führungsbahn 13 dient hierbei ein an der Innenseite der Gehäusewand 7 befestigter gleichzeitig als Gleitbahn für die Zangenhalterung 5 dienender Stab. Diese Zangenhalterung 5 weist an ihrer Unterseite ein mit dem konzentrisch zur Elektrodenachse X-X angeordneten Stab korrespondierendes und diesen formschlüssig umgreifendes Gegenstück 16 auf.
• Die die Schwenk- und axiale Verschiebewegung der Greif-Drehzange 3 für die Elektro,denkappe 12 bewirkende Kolben-Zylinder-Einheit 14 ist um eine zu ihrer Längsachse senkrechte Achse Y-Y schwenkbar im Gehäuse 1 gelagert. Die Kolbenstange 17 dieser Kolben-Zylinder-Einheit kann vorzugsweise über ein raumbewegliches Lager 18, mit z,B. Gabelkopf und Bolzen, mit der Zangenhalterung 5 verbunden sein. Das Maß des in Fig. 5 angedeuteten Abstands "a" zwischen dem Elektrodenschaft 11 und der Elektrodenkappe 12 hängt von der jeweiligen Stellung der geschwenkten Greif-Drehzange 3 ab. Sobald die verbrauchte Elektrodenkappe mit der Greif-Drehzange vom Elektrodenschaft abgezogen ist, wird diese Zange geöffnet und die dadurch freigegebene Elektrodenkappe fällt in den Auffangtrichter 10. Anschliessend kann der leere Elektrodenschaft zum Aufnehmen einer neuen Elektrodenkappe zum Magazin 9 hin geschwenkt und dort abgesenkt in die Elektrodenkappe eingeführt werden.
• Es ist auch möglich, mit der Greif-Drehzange 3 eine neue Elektrodenkappe aus dem Magazin 9 zu entnehmen und durch eine der Abziehbewegung entgegengesetzte Bewegung auf den Elektrodenschaft aufzuschieben.
• Damit gewährleistet ist, daß sich immer eine Elektrodenkappe im Magazin 9 befindet, erfolgt nach jeder Entnahme eine an sich bekannte Kontrolle (z.B. induktiv oder mechanisch). Auch die einzelnen Bewegungen der Zangen 2 und 3 werden überwacht und gesteuert, z.B. durch induktive Schalter.
• Zum Schließen und Öffnen der beiden Zangen 2,3 können verhältnismäßig einfache Antriebe verwendet werden, so daß der notwendige bauliche Aufwand aber auch der Platzbedarf relativ gering sind. Hierfür erweisen sich Kolben-Zylinder-Einheiten als besonders zweckmäßig, weil diese bei verhältnismäßig einfacher Steuerung eine ausreichend große Beweglichkeit aufweisen.
• Alle Ungenauigkeiten, evtl. durch Toleranzen entstanden, werden durch schwimmende Lagerung der automatischen Wechselvorrichtung ausgeglichen.
• Die Vorrichtung zum automatischen Wechseln einer Elektrodenkappe kann entweder mit einer Schweißeinrichtung verbunden oder eigenständig sein.
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Claims (8)

1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zum automatischen Wechseln einer auf einem Elektrodenschaft lösbar befestigten Elektrodenkappe bei Widerstandsschweißeinrichtungen, wobei die Elektrodenkappe mittels zentraler konischer Bohrung auf den Elektrodenschaft aufgeschoben ist, gekennzeichnet durch zwei mit geringem Abstand parallel zueinander angeordneten gemeinsam in einem Gehäuse (1) untergebrachten Greifzangen (2, 3), die je mit zugehöriger Halterung (4 bzw 5) und Betätigungseinrichtung zu einer Baueinheit zusammengefaßt, einzeln oder zusammen senkrecht zur Elektrodenachse (X-X) verschiebbar sind, wobei die Greifzange (2) für den Elektrodenschaft (11) Gegenhaltezange und die Greifzange (3) für die Elektrodenkappe (12) Drehzange ist, die entlang einer schraubenlinienförmigen Führungsbahn (13) unter Einwirkung einer Kolben-Zylinder-Einheit (14) zusätzlich um die Elektrodenachse (X-X) schwenkbar und gleichzeitig axial bewegbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit den beiden Greifzangen (2, 3) an seiner der Elektrode (6) zugewandten Seite mit je einem Magazin (9) für neue Elektrodenkappen und einem Auffangtrichter (10) für verbrauchte Elektrodenkappen versehen ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeicllnet, daß die schraubenlinienförmige Führungsbahn (13) qleichzeitig Gleitbahn für die Greif-Drehzange t3) ist und aus einem an der Innenseite der der Elektrode (6) zugewandten Gehäusewand (7) befestigten Stab besteht.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Greif-Drehzange (3) für die Elektrodenkappe (12) an der Unterseite ihrer Halterung (5) ein mit dem konzentrisch zur Elektrodenachse (X-X) angeordneten Stab korrespondierendes Gegenstück (16) besitzt, welches den Stab formschlüssig umgreift.
5. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch geke.nnzeichnet, daß die die schraubenlinienförmige Zangenbewegung bewirkende Kolben-Zylinder -Einheit (14) um eine zu ihrer Längsachse senkrechte Achse (Y-Y) schwenkbar im Gehäuse (1) gelagert ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (17) der Kolben-Zylinder-Einheit (14) für die schraubenlinienförmige Zangenbewegung über ein raumbewegliches Lager (18) mit der Zangenhalterung (5) verbunden ist.
7. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bewegung der beiden Zangen (2,3) und der Inhalt im Magazin (9) für die automatische Steuerung mit an sich bekannten Einrichtungen kontrollierbar sind.
8. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie entweder mit einer Schweißeinrichtung verbunden oder eigenständig ist.