DE3720174C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen Schweißen von Werkstücken mit Hilfe von Industrie-Robotern, wobei sich die Schweißnähte zwei- oder dreidimensional erstrecken und das Werkstück so gehalten wird, daß die Schweißlinie immer auf der Oberseite liegt.

Der Einsatz von Industrie-Robotern und Manipulatoren für das automatische Schweißen von Werkstücken ist bekannt. So wird beispielsweise durch die US-PS 29 12 562 gelehrt, das Werkstück um die Y-Achse zu drehen und den Schweißbrenner in Richtung der X- und der Y-Achse zu verschieben. Es ist ebenso bekannt, den Schweißbrenner auf einem Kreuzwagen in X-, Y- und Z-Richtung verschiebbar zu bewegen.

Mit der DE-OS 24 42 725 wird zusätzlich gelehrt, das Werkstück so zu halten und zu bewegen, daß die Schweißlinie des Werkstückes immer auf der Oberseite liegt, so daß der Schweißvorgang in einer günstigen Stellung des Brenners, etwa im Sinne einer Schweißung mit Abwärtsführung, durchführbar ist.

In allen vorbekannten Maßnahmen sind die Freiheitsgrade der Bewegung zwischen dem Werkstück und dem Schweißbrenner aufgeteilt, so daß man in der Regel sowohl einen Industrie-Roboter für die eine Bewegung und mindestens einen Manipulator für die andere Bewegung benötigt.

Im Sinne der eindeutigen Definition dieser vorbekannten Maßnahmen sei darauf hingewiesen, daß nachstehend als Industrie-Roboter eine solche Einrichtung verstanden wird, welche in der Lage ist, Bewegungen eines Gegenstandes um mindestens vier Achsen, bevorzugt fünf oder sechs Achsen durchzuführen. Als Manipulator wird hingegen eine Einrichtung verstanden, die in der Lage ist, Bewegungen nur bis zu drei Achsen durchzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den organisatorischen Umfang der Vorbereitung automatischer Schweißvorgänge zu reduzieren, damit die Regiekosten zu senken und das automatische Schweißen unter Einhaltung hoher Schweißqualitäten für einen größeren Anwendungsbereich zu erschließen.

Ausgehend von der vorbekannten Lehre der DE-OS 24 42 725 besteht die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe darin, daß der Schweißbrenner in vertikaler Lage ständig ortsfest gehalten und das Werkstück durch den Industrie-Roboter so erfaßt und bewegt wird, daß zusätzlich zur Einstellung des Werkstückes in die Schweißposition ein Werkstückvorschub längs der zu bildenden Schweißnaht während des Schweißvorganges erfolgt.

Mit diesem erfindungsgemäßen Vorschlag wird der Einsatz eines Manipulators für das Halten und Bewegen des zu schweißenden Werkstückes eingespart. Das Werkstück wird vielmehr vom Greifer eines Industrie-Roboters erfaßt und in genau definierter Lage festgespannt, wobei sämtliche Bewegungen, die zum automatischen Schweißen eines Werkstückes erforderlich sind, durch den Industrie-Roboter durchgeführt werden, der deshalb bevorzugt ein solcher mit mindestens fünf oder sechs Achsen ist.

Bei der Erfindung ist es lediglich ein mathematisches Problem, den Werkstückträger des Industrie-Roboters in seiner Bewegung so zu programmieren, daß er nicht nur die Einstellung des Werkstückes in die Schweißposition, sondern auch die schweißtypische Relativbewegung zwischen Schweißbrenner und Werkstück ausführt. Diese schweißtypische Bewegung kann einerseits das Annähern bzw. Distanzieren des Werkstückes in Relation zum ortsfesten Schweißbrenner sein; es ist aber insbesondere auch der Vorschub des Werkstückes längs des stehenden Schweißbrenners in schweißgerechter Position zur Bildung der Schweißnaht durch den Industrie-Roboter herbeizuführen.

Nachdem der Industrie-Roboter über mindestens vier, vorzugsweise fünf oder sechs Achsen verfügt, denen lineare Bewegungsmöglichkeiten äquivalent wären, ist es möglich, Schweißnähte sowohl in einer Punkt-zu- Punkt-Steuerung als auch in einer kontinuierlichen Steuerung zu bilden. Der hierzu erforderliche Mehraufwand in der Programmierung des Industrie-Roboters ist wesentlich geringer als die Einsparung durch Wegfall eines Manipulators.

Nachdem es bekannt ist, Industrie-Roboter mit vier bis sechs Achsen oder entsprechenden linearen Bewegungsmöglichkeiten einzusetzen und zu programmieren und nachdem es ebenfalls bekannt ist, Werkstücke beliebiger Art mit der sogenannten Hand des Industrie-Roboters zu ergreifen, zu zentrieren und festzuspannen, bedarf es keiner zeichnerischen Darlegung der erfindungsgemäßen Lehre.

Claims (1)

1. Verfahren zum automatischen Schweißen von Werkstücken mit Hilfe von Industrie-Robotern, wobei sich die Schweißnähte zwei- oder dreidimensional erstrecken und das Werkstück so gehalten wird, daß die Schweißlinie immer auf der Oberseite liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißbrenner in vertikaler Lage ständig ortsfest gehalten und das Werkstück durch den Industrie-Roboter so erfaßt und bewegt wird, daß zusätzlich zur Einstellung des Werkstückes in die Schweißposition ein Werkstückvorschub längs der zu bildenden Schweißnaht während des Schweißvorganges erfolgt.