WO2002090034A1 - Zentralanschluss bzw.zentrales führungsgehäuse für ein schlauchpaket insbesondere für einen schweissroboter - Google Patents

Zentralanschluss bzw.zentrales führungsgehäuse für ein schlauchpaket insbesondere für einen schweissroboter Download PDF

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WO2002090034A1
WO2002090034A1 PCT/AT2002/000116 AT0200116W WO02090034A1 WO 2002090034 A1 WO2002090034 A1 WO 2002090034A1 AT 0200116 W AT0200116 W AT 0200116W WO 02090034 A1 WO02090034 A1 WO 02090034A1
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central
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welding
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housing
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Georg Krenhuber
Alexander Eder
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Fronius International Gmbh
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    • B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
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    • B23K9/1333—Dereeling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K9/323—Combined coupling means, e.g. gas, electricity, water or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector

Definitions

  • the invention relates to a central connection for a hose package, a hose package with at least one central connection, a robot system and a collecting system for a robot system, as described in the preambles of claims 1, 11, 18 and 26.
  • robot systems are known in which the welding device or the power source and / or the wire feed device are positioned directly on the robot, so that a connection between the manipulator, in particular the welding torch, and the welding device or the power source and / or the wire feeder can be manufactured.
  • the disadvantage here is that all components must be arranged on the robot, so that a considerable amount of space is required and thus usually a restriction of the mobility of the robot arises.
  • robot systems are also known in which the welding device or the power source is arranged at a distance from the robot, a wire feed device with a wire roller being attached to the robot for the welding wire feed.
  • the wire feeder is designed such that it carries out the welding wire from the wire reel.
  • the supply of the further lines, in particular gas supply lines, cooling lines, power supply lines, control lines, etc., takes place from the externally positioned welding device in such a way that the hose package is fed into the area of the wire feed unit and the lines are combined in a common hose package.
  • the disadvantage here is that no large coils for the welding wire can be positioned or used on the robot in such robot systems.
  • the invention has for its object a central connection for a hose package To create a hose package with a central connection, a robot system and a collection system for a robot system in which the supply of the necessary lines to a welding torch is improved.
  • connection element in particular a quick-release fastener, is arranged which is spaced apart from the connection element and is designed to connect a guide hose for a welding wire.
  • the guide hose can move independently, with optimal radii for the welding wire conveyance always being formed, so that the friction losses can be significantly reduced.
  • Another advantage is that the arrangement of a quick-release fastener allows the guide tube or the wire core to be exchanged very quickly without the entire lines, that is to say, that
  • Hose package must be disconnected. This also ensures that the media contained in the hose package, such as the shielding gas and the cooling liquid, are retained and the welding process can thus be started again immediately after changing the wire core. The downtime of such a system is thus significantly reduced.
  • a particular advantage is that the wire core through the central connection or the central connection
  • Guide housing in particular through the quick-release fastener, can be guided so that no additional interruptions or joints are created and the wire core is guided directly from one component, in particular the welding machine or the wire feeder, into another component, such as the welding torch.
  • a central connection or such a central guide housing it is also achieved that the hose package and the guide hose with the welding wire can be connected to two separately positioned components, with the hose package and the guide hose being brought together very simply and inexpensively.
  • Another advantage is that the weight of the hose package no longer has to be taken into account, since kinking the hose package does not cause any disturbances in the welding wire feed.
  • the lines in the hose package can be dimensioned much larger, so that the power losses in the hose package are reduced or optimized and the efficiency of the system is improved. Further advantageous measures are described in claims 2 to 17. The resulting advantages can be found in the description.
  • the object of the invention is achieved in such a way that the supply of lines in the hose package or of individual lines and the supply of the welding wire, in particular via a guide hose, into the area of a welding torch takes place completely or at least over a partial area, the separation and / or joining the lines with the line or the guide hose of the welding wire via a central connection or a central guide housing.
  • the object of the invention is also achieved in that a collecting box is arranged on the robot, to which all lines, in particular hose packages and / or guide hoses, can be connected.
  • Hose packages are supplied, can be crossed out very easily and can then be carried out on special connection elements. Standardized hose packages can thus be used for the connection of the welding device and / or the wire feed device and possibly other components, whereas a special coupling can be produced for connecting the collecting box to the manipulator of the robot, in particular the welding torch.
  • Another important advantage is that the lines can now be fed individually from the distanced components, so that an optimal laying of the lines, for example inside the robot, is possible. At the same time it is achieved that the individual supply of the lines can now lead them over a drag chain, which is not possible when the lines are combined in a hose package. It is thus achieved that the lines are fed individually and these are then combined in the collecting box several lines on a hose package.
  • Figure 1 is a schematic representation of a welding machine or a welding device.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a central connection in a side view
  • FIG. 3 shows a front view of the central connection in a simplified, schematic representation
  • FIG. 4 shows a diagrammatic representation of a hose package, in a simplified, schematic representation
  • 5 shows a further exemplary embodiment of a diagrammatic representation of the hose package in a simplified, schematic representation
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of a robot system in a simplified, schematic representation
  • FIG. 11 shows a further exemplary embodiment of the robot system in a simplified, schematic representation.
  • FIG. 1 shows a welding system or a welding device 1 for a wide variety of welding processes, such as MIG / MAG welding or TIG welding or electrode welding processes. It goes without saying that it is possible that the solution according to the invention at a Power source or a welding power source can be used.
  • the welding device 1 comprises a welding current source 2 with a power unit 3, a control device 4 and a switching element 5 assigned to the power unit 3 or the control device 4.
  • the switching element 5 or the control device 4 is connected to a control valve 6, which in a supply line 7 for a gas 8, in particular a protective gas, such as CO, helium or argon and the like, is arranged between a gas reservoir 9 and a welding torch 10.
  • MIG / MAG welding is usual, can be controlled, wherein a welding wire 13 is preferably fed from a supply drum 14 into the area of the welding torch 10 via a supply line 12 or via a wire core.
  • a welding wire 13 is preferably fed from a supply drum 14 into the area of the welding torch 10 via a supply line 12 or via a wire core.
  • the wire feed device 11 it is possible for the wire feed device 11, as is known from the prior art, to be integrated in the welding device 1, in particular in the basic housing, and not as an additional device, as shown in FIG. 1.
  • the current for establishing an arc 15 between the welding wire 13 and a workpiece 16 is fed via a welding line 17 from the power section 3 of the welding current source 2 to the welding torch 10 or the welding wire 13, the workpiece 16 to be welded also being connected to the welding machine via a further welding line 18
  • Welding device 1, in particular with the welding current source 2 is connected and thus a circuit can be set up over the arc 15.
  • the welding torch can be operated via a cooling circuit 19
  • the cooling circuit 19 in particular a liquid pump used for the liquid arranged in the water container 21, is started and thus cooling of the Welding torch 10 or the welding wire 13 can be effected for example via cooling lines.
  • the welding device 1 also has an input and / or output device 22, by means of which the most varied welding parameters or operating modes of the welding device 1 or software programs can be set.
  • the on and / or off Set welding device 22 passed on to the control device 4 and this then controls the individual components of the welding system or the welding device 1.
  • welding torch 10 is in the illustrated embodiment
  • Hose package 23 connected to the welding device 1 or the welding system.
  • the individual lines from the welding device 1 to the welding torch 10 are preferably arranged or combined in a protective jacket 24.
  • the hose package 23 is connected to the welding torch 10 via a central connection 25 or via a central guide housing, whereas the further lines in the hose package 23 are connected to the individual contacts of the welding device 1 via connection sockets or plug connections. So that a corresponding strain relief of the hose package 23 is ensured, the hose package 23 is connected via a strain relief device 26 to a housing 27, in particular to the base housing of the welding device 1.
  • the lines supplied via the hose package 23 or the individually supplied lines are combined and end in the central connection 25, whereas in the case of the central guide housing, the lines supplied via the hose package 23 or the individually supplied lines are combined and then the lines on the opposite one Exit the side again.
  • connection element 29 in particular a quick-release fastener, is arranged and constructed, to which a guide hose 30 for the welding wire 13 can be connected. This ensures that the wire feed to
  • Welding torch 10 is carried out independently of the remaining lines, preferably in the hose package 23 or in the protective jacket 24, that is to say that the wire feed is carried out parallel or independently to the remaining lines and these are combined again via the central connection 25 or the central guide housing.
  • the connecting element 29 is arranged outside the protective jacket 24, so that the connectable guide hose 30 also extends outside the protective jacket 24.
  • a central connection 25 or a central guide housing with a separate connection element 29 can be arranged only on one side of the hose package 23, as shown, or on both sides of the hose package 23, as shown in FIG.
  • the guide hose 30 is only attached to a central connection 25 or a central guide housing is closed and then the hose package 23 and the guide hose 30 are connected to two different components, in particular to a welding device 1 and a wire feed device 11, as shown in FIG. 5. It is of course also possible that the guide hose 30 and the hose package 23 can have a different length.
  • the hose package 23 is not only used to connect a welding device 1 to a welding torch 10, but can also be used for further connections between two components or hose packages 23, preferably in the field of welding technology.
  • Hose package, etc. can be connected via connecting elements 32 for all supplied lines.
  • These connecting elements 32 are integrated at the central connection 25 in the housing 28, whereas in the central guide housing these connecting elements 32 are each attached to the exiting lines, so that, for example, a direct coupling of the lines to other lines can be carried out separately, that is to say that the central Guide housing, the lines of the hose package 23 or the individually supplied lines and the connecting element 29 are passed through the housing 28 of the central guide housing and the connecting elements 32 for connecting to a component at the end of the lines are preferably arranged outside the housing 28.
  • the individual different lines such as the gas supply lines 7, cooling lines 33, welding line 17 and possibly control lines 34, are fixed to the housing 28 of the central connection 25 or the central guide housing, ie that the Lines in the protective jacket 24 or the individual lines supplied are connected to the housing 28 such that they form a common unit and thus a fixed connection.
  • the lines of the hose package 23 and the connecting element 29 are guided directly through the housing 28 of the central connection 25 or the central guide housing to the connecting elements 32 arranged on the opposite side, so that when connecting the central connection 25 to any component, a complete connection supply of the component with or a delivery of the component of gas, coolant, energy, control signals etc. is possible, whereas the lines in the central guide housing are carried out and then individually clamped together with the component.
  • the lines of the hose package 23, that is to say the lines in the protective jacket 24, can be connected to the housing 28 via further connecting elements, which are now also arranged on the side of the connecting element 29, and thus a further releasable connection point is created.
  • the further connecting elements as well as the connecting element 29 are connected via internal connecting lines to the connecting elements 32 on the opposite side for the different, connectable components, so that in turn the feed lines are passed from one side of the housing 28 to the opposite side. It is thereby achieved, as can be seen from FIG.
  • hose package 23 and the guide hose 30 can be detachably coupled to the central connection 25 or the central guide housing and, at the same time, any component on the opposite side that has a corresponding connection has, can be connected to the central connection 25 or the central guide housing.
  • a hose package 23 can in turn be connected on the opposite side of the connecting element 29.
  • connection element 29 is arranged or executed on the housing 28 of the central connection 25 or on the central guide housing such that there is a straight passage from the connection element 29 to the associated connecting element 32 for forms the connectable components, whereas the other lines in the housing 28 of the central connection 25 or the central guide housing are deflected accordingly, that is to say that the welding wire 13 guided through the connecting element 29 has no deflections or only slight deflections in the central connection 25 or in the central guide housing , in particular in the housing 28, so that the friction losses or friction points are kept as low as possible, whereas the residual lines are deflected via the housing 28. It is also possible that the connecting element 29 or the associated connecting element 32 can be arranged off-center.
  • the guide tube 30 has in the end region a corresponding connection element 35 to the connection elements 29 of the central connection 25, which enables simple and rapid coupling of the guide tube 30 to the welding wire 13 guided therein.
  • the guide hose 30 and the connecting elements 29, 35 and the associated connecting element 32 are preferably designed such that a wire core 36 drawn into the guide hose 30 for the welding wire 13 can be passed through the elements, that is to say through the connecting elements 29, 35 and the connecting element 32, so that from a component, such as the wire feeder 11 or the welding device 1, the
  • Wire core 36 can be inserted directly through the central connection 25 or the central guide housing into a coupled component, in particular the welding torch 10. This ensures that when the wire core 36 is guided, it does not have to be interrupted and thus no additional joints are formed.
  • a particular advantage is that by separately guiding the welding wire 13 to the hose package 23 when changing the welding wire, in particular on a different diameter, the entire hose package 23 no longer has to be changed or dismantled, but only the guide hose 30 and possibly the one therein arranged wire core 36 must be replaced.
  • the connecting element 35 is adapted to the new guide hose 30, in particular to the wire core 36 arranged therein or the wire diameter, but this, in turn, is designed to correspond to the connecting element 29 of the central connection 25 or the central guide housing. It is thus additionally achieved that a guide for the welding wire 13 is formed in the area of the connecting elements 29, 35 and the connecting element 32, so that, for example, the welding wire 13 can be aligned in this area.
  • the guide hose 30 can be designed in such a way that it can only be deformed to an allowed radius without the application of greater force, so that an optimal wire feed with reduced friction losses is achieved, as can be seen, for example, in FIG. 6 is.
  • the guide hose 30 is formed, for example, with such a wall thickness or by a corresponding one Material is formed that there is a corresponding inherent rigidity, so that when the welding torch 10 moves, the guide tube 30 is deformed only in the range of permitted radii.
  • the hose package 23 is deformed due to its own weight in the area of the welding torch 10 in such a way that only a very small radius is formed, ie that in the connection area of the hose package 23 with the central connection 25 or the central guide housing this threatens to kink, so that with the hose packs known from the prior art, in which the wire feed is integrated, they may only have a certain weight in order to kink the
  • the welding wire 13 is fed independently of the hose package 23
  • only the dead weight of the guide hose 30 is effective and, due to the very low weight of the guide hose 30, much larger radii are formed, as a result of which the friction losses during the transport of the welding wire 13 to the welding torch 10 are very strong be reduced.
  • the lines in the hose package 23 can be dimensioned larger, since it is no longer necessary to pay attention to the weight of the hose package 23, in particular to the kinking of the hose package 23.
  • the welding line 17 can have a very large cross section and thus lower losses, in particular heat losses, occur, as a result of which the performance of the cooling circuit for such a welding device 1 can be reduced greatly or gas cooling or air cooling can be used can be and at the same time very long hose packs 23 can be realized. This significantly increases the overall efficiency of such systems and significantly improves the service life of the system.
  • Welding wire 13 can be formed so that the wire core 36 can be omitted, ie that the guide tube 30 has such an inner diameter that the welding wire 13 can run directly in the guide tube 30 or is guided through the guide tube 30. It is also possible for the guide hose 30 and possibly the wire core 36 arranged therein to be transparent, so that an optical check of the Wire can be conveyed by one person or via an electronic system from the outside. It is also possible here that colored wire cores 36 for the different diameters of the welding wires 13 can be used to check whether the correct welding wire 13 is inserted or which welding wire 13 is currently being used.
  • additional lines such as, for example, the cooling lines 33, can also be carried out from the housing 28 of the central connection 25 or the central guide housing, as shown in broken lines in FIG. 5.
  • connection systems 38 known from the prior art are possible with the central connection 25 according to the invention or the central guide housing and the hose package 23 and the quick-release fastener, that is to say the connecting elements 29 and 35.
  • the supply of the lines in the hose package 23 or the individual lines and the supply of the welding wire 13, in particular via the guide hose 30, in the area of the welding torch 10 takes place completely or at least over a partial area, the separation and / or merge the
  • a collection box 31 is used in such a robot system 37.
  • the collecting box 31 has the task of connecting the lines supplied by the individual components, in particular the welding device 1 and / or the wire feed device 11 etc., at one point or in a specific area. NEN, that is, on the one hand, lines to the collecting box 31 and, on the other hand, from the collecting box 31 to at least one further component, in particular to the welding torch 10, are guided, the collecting box 31 being arranged as a so-called central link. It is possible that additional assemblies, such as drive devices for the welding wire 13, communication controls, controllers, etc., can be arranged in the collecting box 31.
  • the advantage of a collection box 31 lies primarily in the fact that a simple cross-out or merging of different lines can be carried out in this or that different plug-in systems on one or more specific plug-in systems, in particular for the central connection 25 or the central guide housing and / or the quick-release fastener , can be changed. Since the size of the collection box 31 can be made very small, it is also easily possible to mount it on a robot 39 without causing significant disadvantages in the movement of the robot 39.
  • the substantially larger and heavier components, such as the welding device 1 and the wire feed device 11, can thus be arranged at a distance from the robot 39, the lines or the hose package 23 and the guide hose 30 being guided to the collecting box 31.
  • a tool 40 of the robot 39, in particular the welding torch 10 can then be connected from the collecting box 31 via a further hose package 23 and / or a further guide hose 30.
  • the collection box 31 enables the supply lines to be split up or split up into a plurality of plug systems, that is to say that, for example, all the lines required are supplied only once and then, for example, several on all sides or on one side of the collection box 31 Identical and / or different plug systems are arranged, which are connected to the supplied lines of a plug system. This ensures that the lines can be continued on any side or that multiple components, in particular several welding torches 10, can be supplied from the collecting box 31, as is shown, for example, in FIG. 10.
  • the collection box 31 is mounted on the robot 39.
  • the other components such as the welding device 1 and the wire feed device 11, are placed away from the robot 39.
  • the welding device 1 is connected to the collecting box 31 via a standardized hose package 23 via standardized connection systems 38.
  • the wire feeder 11 is also connected to the collecting box 31 via a guide hose 30 with corresponding quick fasteners, in particular via the connecting elements 29 and 35.
  • all the lines or media required for a welding process are connected to the collection box 31, so that these lines can now be changed or redirected accordingly in the collection box 31.
  • only a one-to-one implementation through the collecting box 31 is necessary, since the same plug systems are used on the opposite side.
  • the tool 40 in particular the welding torch 10, is then connected from the collecting box 31 to a hose package 23 and a guide hose 30. So that the line systems can be brought together again, the central connection 25 or the central guide housing is arranged on the welding torch 10. It is thus achieved in such a robot system 39 that the wire can be guided independently of the hose package 23 via the guide hoses 30. In the area of the welding torch 10, the hose assembly 23 and the guide hose 30 are brought together again via the central connection 25 or the central guide housing, the guide hose 30 being able to move freely when the robot 39 or the tool 40 is moved.
  • FIG. 7 shows a robot system 39 in which case the guide hose 30 is guided directly from the wire feed device 11 to the welding torch 10 or to the central connection 25 or to the central guide housing, whereas the hose package 23 is led from the welding device 1 and from the welding torch 10 to the collecting box 31 is led.
  • FIG. 8 shows a robot system 39 in which the welding torch 10 is in turn connected to the central connection 25 or the central guide housing. Furthermore, a further central connection 25 or a further central guide housing is now arranged on the collecting box 31, so that the welding torch 10 is fed or supplied in parallel via the hose package 23 and the guide hose 30 for the welding wire feed.
  • the collecting box 31 is also connected to the welding device 1 via a hose package 23 known from the prior art, the welding wire 13 or the storage drum 14 for the welding wire 13 now being arranged in the welding device 1.
  • the feed of the welding wire 13 to the collecting box 31 takes place in the hose package 23, whereas a separate guide is realized from the collecting box 31 to the welding torch 10.
  • FIG. 9 shows a further example of a robot system 39, in which all the lines are now routed separately to the collecting box 31.
  • the individual lines or guide hoses are then in the collecting box 31
  • connection system 38 summarized on a connection system 38.
  • the welding torch 10, which is also formed with such a connection system 38, is then connected to the hose package 23 by this connection system 38.
  • connection system 38 it is also possible that the central connection 25 or the central guide housing for the separate guidance of the
  • Hose package 23 and the guide hose 30 can be used for the welding wire 13.
  • FIG. 10 a robot system 39 is shown in FIG. 10, in which the tool 40 is formed by two welding torches 10, that is to say a so-called double wire system 41.
  • the tool 40 is formed by two welding torches 10, that is to say a so-called double wire system 41.
  • Welding torch 10 is in turn connected to the central connection 25 or the central guide hose, whereas the hose packages 23 and the guide hoses 30 are connected separately to the collecting box 31.
  • each welding torch 10 is assigned its own wire feed device 11, the welding wire 13 being fed via a guide hose 30 in each case.
  • the remaining lines are now from only one welding machine 1 via a hose package 23 to the collection box
  • the hose package 23 has two welding lines 17 - not shown - which are divided into two connection systems 38 in the collecting box 31, so that a separate regulation of the welding processes can be carried out on both welding torches 10.
  • the remaining media, such as the protective gas, the coolant and possibly control line lines, are led only once to the collection box 31 and divided in such a way that each welding torch 10 is supplied with the required amount.
  • each welding torch 10 can be assigned an independent system.
  • the individual feed of the lines makes it possible for them to be laid very easily.
  • the lines can be arranged, for example, inside the robot 39.
  • the individual feed means that the lines are integrated in a drag chain so that the robot 39 can be moved. This is not possible, for example, with a hose package 23, since the mobility is very severely restricted by combining the lines into one strand.
  • FIG. 11 Another robot system 39 is shown in FIG. 11, in which the tool 40 is formed by a so-called laser hybrid welding head 42.
  • the welding torch 10 can be connected to the welding device 1 via one of the systems described above or any other combination.
  • the laser 43 additionally arranged on the tool 40 is guided via a feed line 44 to the collecting box 31 and is then connected by this via a further feed line 44 to a laser device 45.
  • the laser device 45 can be integrated in the welding device 1, so that the supply line 44 for the laser 43 can take place via the hose package 23 and, for example, sputtering in the collection box 31.
  • the tool is formed, for example, by a TIG / TIG torch or plasma torch or to use a TIG cold wire process.
  • the wire core 36 for the welding wire 13 and / or the guide tube 30 can be passed through the collecting box 31, i.e. the wire core 36 (see FIG. 2) and / or the guide tube 30 need not be interrupted.
  • the supply drum 14 of the welding wire 13 is arranged at a distance from the robot 39 and the collecting box 31.
  • the collection box 31 can serve as a so-called relay station or corresponding sensors or assemblies can also be arranged in the collection box 31.
  • a control device 47 and / or a controller and / or an evaluation logic is arranged in the collection box 31.
  • a corresponding line connection is established. It is possible that corresponding lines or control lines are integrated into the hose packs 23.
  • the data exchange between the individual components is preferably carried out via a serial data bus or field bus, as is known from WO 99/36219 AI “Control device for a welding machine”.
  • the welding line 17 is used in the exemplary embodiment shown, as is shown schematically in FIG. 6, that is to say that the data are modulated, for example via a contact point 48 in the welding device 1, by the control device 4 onto the welding line, so that subsequently this data can be taken from the individual connected components. So you can say that the welding line 17 acts as a data carrier.
  • the use of the welding line 17 ensures that there is a connection from the welding device 1 to the welding torch 10 and therefore no additional lines are required.
  • serial data bus is that only a small number of lines, in particular the welding line 17, are necessary in order to be able to transmit a large number of control commands and / or data.
  • the control or regulation of the external Modules and the processing of the data from the external components can be carried out directly by the control device 4 of the welding device 1 or additional external control devices or regulators, so that these can be integrated into the welding process.
  • the data can now be recorded by the evaluation logic or the control device 47 of the collection box 31 via a corresponding contact point 51 and then forwarded to the robot 39 via the data line 50.
  • the control device 49 of the robot 39 it is also possible for the control device 49 of the robot 39 to send corresponding data, these data being fed into the serial data bus by the evaluation logic or the control device 47 in the collection box 31 via the contact point 51.
  • a light guide is used for the data transfer, the light guide being integrated in the hose packs 23.
  • the use of an optical fiber has the advantage that it is very insusceptible to interference and thus very secure data transmission can be guaranteed. It is thus possible, for example, for the light signals to be converted into electrical signals in the collecting box 31 and then to be passed on to the robot 39 and / or the welding torch 10.
  • a detailed description of the data exchange between the individual components or the control devices 4, 47, 49 and the possible further controllers is not discussed in detail, since such serial data transfers are already known from the prior art, in particular from the above-mentioned WO 99/36219 AI, are known and only need to be adapted to such a system.
  • the guide hose 30 is only partially separated from the hose package. ket 23 runs and is then continued into the hose package 23.
  • the arrangement of the collecting box 31 also ensures that the line length from the collecting box 31 to the welding torch 10 can be standardized, whereas on the opposite side the line lengths can be made as desired or standardized. This is possible insofar as the collection box 31 can be mounted on the most varied of robots 39 at the correct distance from the welding torch 10 in accordance with the standardized line length.
  • FIGS. 1; 2, 3, 4, 5; 6, 7, 8, 9, 10, 11 form the subject of independent solutions according to the invention.
  • the relevant tasks and solutions according to the invention can be found in the detailed descriptions of these figures.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt einen Zentralanschluss (25) bzw.ein zentrales Führungsgehäuse für ein Schlauchpaket (23), an dem unterschiedliche Leitungen, wie beispielswese Gas-Versor-gungsleitungen (7), Kühlleitungen, Stromversorgungsleitungen, Steuerleitungen, an einem Gehäuse fixiert sind und diese bevorzugt in einem Schutzmantel (24) zusammengefasst sind, Am Gehäuses des Zentralanschlusses (25) bzw. am zentralem Führungsgehäuse ist ein weiteres Anschlusselement (29), insbesondere ein Schnellverschluss, angeordnet und ausgeführt, and den ein Führungsschlauch (30) für einen Schweissdraht (13) anschliessbar ist.

Description

ZENTRALANSCHLUSS BZW. ZENTRALES FÜHRUNGSGEHÄUSE FÜR EIN SCHLAUCHPAKET INSBESONDERE FÜR EINEN SCHWEISSROBOTER
Die Erfindung betrifft einen Zentralanschluß für ein Schlauchpakt, ein Schlauchpaket mit zumindest einem Zentralanschluß, ein Robotersystem und ein Sammelsystem für ein Robotersy- stem, wie in den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 11, 18 und 26 beschrieben.
Es sind bereits Zentralanschlüsse für Schlauchpakete sowie Schlauchpakete mit einem Zentralanschluß bekannt, bei denen sämtliche Leitungen, insbesondere Gasversorgungsleitungen, Kühlleitungen, Stromversorgungsleitungen, Steuerleitungen und ein Führungsschlauch für einen Schweißdraht, in einem Schutzmantel zusammengefaßt werden. Diese Leitungen sind dabei am Gehäuse des Zentralanschlusses fixiert und werden über Verbindungselemente ausgeführt, so daß über die Verbindungselemente unterschiedliche Komponenten, wie beispielsweise ein Schweißbrenner bzw. eine Stromquelle, ein Drahtvorschubgerät, ein Schweißbrenner usw., angeschlossen werden können.
Weiters sind Robotersysteme bekannt, bei denen das Schweißgerät bzw. die Stromquelle und/ oder das Drahtvorschubgerät direkt am Roboter positioniert sind, so daß über ein übliches Schlauchpaket eine Verbindung zwischen dem Manipulator, insbesondere dem Schweißbrenner, und dem Schweißgerät bzw. der Stromquelle und/oder dem Drahtvorschubgerät herge- stellt werden kann. Nachteilig ist hierbei, daß sämtliche Komponenten am Roboter angeordnet werden müssen, so daß ein erheblicher Platzaufwand notwendig ist und somit meist eine Einschränkung der Beweglichkeit des Roboters entsteht.
Es sind jedoch auch Robotersysteme bekannt, bei denen das Schweißgerät bzw. die Strom- quelle vom Roboter entfernt angeordnet ist, wobei für die Schweißdrahtzuführung ein Drahtvorschubgerät mit einer Drahtrolle am Roboter befestigt ist. Dabei ist das Drahtvorschubgerät derart ausgebildet, daß dieses eine Förderung des Schweißdrahtes von der Drahtrolle durchführt. Die Zuführung der weiteren Leitungen, insbesondere Gasversorgungsleitungen, Kühlleitungen, Stromversorgungsleitungen, Steuerleitungen usw., vom extern positionierten Schweißgerät erfolgt derartig, daß das Schlauchpaket in den Bereich des Drahtvorschubgerätes zugeführt wird und die Leitungen in einem gemeinsamen Schlauchpaket zusammengefaßt werden. Nachteilig ist hierbei, daß bei derartigen Robotersystemen keine Großspulen für den Schweißdraht am Roboter positioniert bzw. eingesetzt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zentralanschluß für ein Schlauchpaket, ein Schlauchpaket mit einem Zentralanschluß, ein Robotersystem und ein Sammelsystem für ein Robotersystem zu schaffen, bei denen die Zuführung der notwendigen Leitungen zu einem Schweißbrenner verbessert wird.
Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß am Gehäuse des Zentralanschlusses bzw. am zentralen Führungsgehäuse ein vom Anschlußelement räumlich distanziertes weiteres Anschlußelement, insbesondere ein Schnell Verschluß, angeordnet ist, der zum Anschluß eines Führungsschlauches für einen Schweißdraht ausgebildet ist.
Vorteilhaft ist hierbei, daß durch die getrennte Führung des Schweißdrahtes über einen eigenen Führungsschlauch sich der Führungsschlauch eigenständig bewegen kann, wobei sich dabei immer optimale Radien für die Schweißdrahtförderung ausbilden, so daß die Reib Verluste wesentlich reduziert werden können. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß durch die Anordnung eines Schnellverschlusses ein sehr rascher Tausch des Führungsschlauches bzw. der Drahtseele vorgenommen werden kann, ohne daß dabei die gesamten Leitungen, also das
Schlauchpaket abgekoppelt werden muß. Damit wird auch erreicht, daß die im Schlauchpaket enthaltenen Medien, wie das Schutzgas und die Kühlflüssigkeit, erhalten bleiben und somit nach dem Wechsel der Drahtseele der Schweißprozeß sofort wieder gestartet werden kann. Somit wird die Stillstandszeit einer derartigen Anlage wesentlich verkürzt. Ein besonderer Vorteil liegt vor allem darin, daß die Drahtseele durch den Zentralanschluß bzw. das zentrale
Führungsgehäuse, insbesondere durch den Schnellverschluß, geführt werden kann, so daß keine zusätzlichen Unterbrechungen bzw. Stoßstellen geschaffen werden und die Drahtseele direkt von einer Komponente, insbesondere dem Schweißgerät bzw. dem Drahtvorschubgerät, in eine weitere Komponente, wie beispielsweise dem Schweißbrenner, geführt wird. Durch einen derartigen Zentralanschluß bzw. ein derartiges zentrales Führungsgehäuse wird auch erreicht, daß das Schlauchpaket und der Führungsschlauch mit dem Schweißdraht an zwei getrennt positionierte Komponenten angeschlossen werden können, wobei die Zusammenführung des Schlauchpaketes und des Führungsschlauches sehr einfach und kostengünstig erfolgt. Ein weiterer Vorteil liegt auch darin, daß damit nicht mehr auf das Eigengewicht des Schlauchpaketes Rücksicht genommen werden muß, da ein Abknicken des Schlauchpaketes keinerlei Störungen bei der Schweißdrahtförderung verursacht. Somit können die Leitungen im Schlauchpaket wesentlich größer dimensioniert werden, so daß die Verlustleistungen im Schlauchpaket reduziert bzw. optimiert werden und der Wirkungsgrad der Anlage verbessert wird. Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den Ansprüchen 2 bis 17 beschrieben. Die sich daraus ergebenden Vorteile sind aus der Beschreibung zu entnehmen.
Weiters wird die Aufgabe der Erfindung derart gelöst, daß die Zuführung von Leitungen im Schlauchpaket oder von einzelnen Leitungen und die Zuführung des Schweißdrahtes, insbesondere über einen Führungsschlauch, in den Bereich eines Schweißbrenners vollständig oder zumindest über einen Teilbereich getrennt erfolgt, wobei die Trennung und/oder Zusammenfügung der Leitungen mit der Leitung bzw. dem Führungsschlauch des Schweißdrahtes über einen Zentralanschluß bzw. ein zentrales Führungsgehäuse erfolgt.
Vorteilhaft ist hierbei, daß dadurch eine optimale Schweißdrahtzuführung zum Manipulator bzw. zum Schweißbrenner geschaffen wird, da durch die unabhängige Führung des Schweißdrahtes über den Fuhrungsschlauch von den restlichen Leitungen im Schlauchpaket sich der Führungsschlauch ohne Einwirkung weiterer Kräfte eigenständig verformen kann und sich so- mit immer optimale Radien einstellen, d.h., daß das Gewicht des Schlauchpaketes keinerlei
Einfluß auf den Führungsschlauch ausübt, so daß eine Störung der Schweißdrahtförderung durch zu geringe Radien, was zur Erhöhung der Reibverluste führt, unterbunden wird. Weiters wird durch ein derartiges Robotersystem erreicht, daß die unterschiedlichsten Steckverbindungen eingesetzt werden können, wobei durch den Zentralanschluß bzw. das zentrale Füh- rungsgehäuse jederzeit eine Trennung und Zusammenführung des Schweißdrahtes vom und mit dem Schlauchpaket vorgenommen werden kann. Bei einem derartigen System wird die Wartung sehr stark vereinfacht und die Wartungszeit wesentlich verkürzt, da die Verschleißteile, wie die Drahtseele, ohne Demontage des Schlauchpaketes ausgetauscht werden kann.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Merkmale sind in den Ansprüchen 19 bis 25 beschrieben. Die sich daraus ergebenden Vorteile sind aus der Beschreibung zu entnehmen.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch dadurch gelöst, daß am Roboter eine Sammelbox angeordnet ist, an der sämtliche Leitungen, insbesondere Schlauchpakete und/oder Führungs- schlauche, anschließbar sind.
Vorteilhaft ist hierbei, daß durch den Einsatz einer Sammelbox eine Konzentrierung sämtlicher Leitungen in einem Bereich bzw. auf einem Punkt erfolgt, so daß bei der Bewegung des Roboters keinerlei störende Leitungen vorhanden sind. Weiters wird erreicht, daß die Leitungen bzw. Schlauchpakete und/oder Führungsschläuche über Stecksysteme anschließbar sind und somit nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, die einzelnen Schlauchpakete am Roboter bzw. am Roboterarm befestigt werden müssen. Somit kann ein sehr rascher Austausch der Leitungen, beispielsweise für Wartungsarbeiten, erfolgen und die Stillstandszeit einer derartigen Anlage wird wesentlich verkürzt. Ein besonderer Vorteil des Einsatzes einer Sammelbox liegt vor allem darin, daß in dieser die einzelnen Leitungen, die über die
Schlauchpakete zugeführt werden, sehr leicht ausgekreuzt werden können und somit anschließend an speziellen Anschlußelementen ausgeführt werden können. Somit können für die Verbindung des Schweißgerätes und/oder des Drahtvorschubgerätes und eventuell weiteren Komponenten standardisierte Schlauchpakete verwendet werden, wogegen für die Verbin- düng der Sammelbox mit dem Manipulator des Roboters, insbesondere dem Schweißbrenner, eine speziell Koppelung hergestellt werden kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß nunmehr die Leitungen von den distanzierten Komponenten einzeln zugeführt werden können, so daß eine optimale Verlegung der Leitungen beispielsweise im Inneren des Roboters, möglich ist. Gleichzeitig wird erreicht, daß durch die Einzelzuführung der Leitungen diese nunmehr über eine Schleppkette geführt werden können, was bei einem Zusammenfassen der Leitungen in einem Schlauchpaket nicht möglich ist. Somit wird also erreicht, daß die Leitungen einzeln zugeführt werden und diese anschließend in der Sammelbox mehrere Leitungen auf ein Schlauchpaket zusammen gefaßt werden.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen bzw. Merkmale sind in den Ansprüchen 27 bis 33 beschrieben. Die sich daraus ergebenden Vorteile sind aus der Beschreibung zu entnehmen.
Die Erfindung wird anschließend durch Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schweißmaschine bzw. eines Schweißgerätes;
Fig. 2 ein schematische Darstellung eines Zentralanschlusses in Seitenansicht;
Fig. 3 eine Frontansicht des Zentralanschlusses in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung eines Schlauchpaketes, in vereinfachter, schemati- scher Darstellung; Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer schaubildlichen Darstellung des Schlauchpaketes in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 6 ein Ausfuhrungsbeispiel eines Robotersystems in vereinfachter, schematischer Dar- Stellung;
Fig. 7 ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel des Robotersystems in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 8 ein anderes Ausführungsbeispiel des Robotersystems in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Robotersystems in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 10 ein anderes Ausführungsbeispiel des Robotersystems in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Robotersystems in vereinfachter, schemati- scher Darstellung.
Einführend sei festgehalten, daß in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
In Fig. 1 ist eine Schweißanlage bzw. ein Schweißgerät 1 für verschiedenste Schweißverfahren, wie z.B. MIG/MAG-Schweißen bzw. TIG-Schweißen oder Elektroden-Schweißverfah- ren, gezeigt. Selbstverständüch ist es möglich, daß die erfindungsgemäße Lösung bei einer Stromquelle bzw. einer Schweißstromquelle eingesetzt werden kann.
Das Schweißgerät 1 umfaßt eine Schweißstromquelle 2 mit einem Leistungsteil 3, einer Steuervorrichtung 4 und einem dem Leistungsteil 3 bzw. der Steuervorrichtung 4 zugeordneten Umschaltglied 5. Das Umschaltglied 5 bzw. die Steuervorrichtung 4 ist mit einem Steuerventil 6 verbunden, welches in einer Versorgungsleitung 7 für ein Gas 8, insbesondere ein Schutzgas, wie beispielsweise CO , Helium oder Argon und dgl., zwischen einem Gasspeicher 9 und einem Schweißbrenner 10 angeordnet ist.
Zudem kann über die Steuervorrichtung 4 noch ein Drahtvorschubgerät 11, welches für das
MIG/MAG-Schweißen üblich ist, angesteuert werden, wobei bevorzugt über eine Versorgungsleitung 12 bzw. über eine Drahtseele ein Schweißdraht 13 von einer Vorratstrommel 14 in den Bereich des Schweißbrenners 10 zugeführt wird. Selbstverständlich ist es möglich, daß das Drahtvorschubgerät 11, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, im Schweißgerät 1, insbesondere im Grundgehäuse, integriert ist und nicht, wie in Fig. 1 dargestellt, als Zusatzgerät ausgebildet ist.
Der Strom zum Aufbauen eines Lichtbogens 15 zwischen dem Schweißdraht 13 und einem Werkstück 16 wird über eine Schweißleitung 17 vom Leistungsteil 3 der Schweißstromquelle 2 dem Schweißbrenner 10 bzw. dem Schweißdraht 13 zugeführt, wobei das zu verschweißende Werkstück 16 über eine weitere Schweißleitung 18 ebenfalls mit dem Schweißgerät 1, insbesondere mit der Schweißstromquelle 2, verbunden ist und somit über dem Lichtbogen 15 ein Stromkreis aufgebaut werden kann.
Zum Kühlen des Schweißbrenners 10 kann über einen Kühlkreislauf 19 der Schweißbrenner
10 unter Zwischenschaltung eines Strömungswächters 20 mit einem Flüssigkeitsbehälter, insbesondere einem Wasserbehälter 21, verbunden werden, wodurch bei der Inbetriebnahme des Schweißbrenners 10 der Kühlkreislauf 19, insbesondere eine für die im Wasserbehälter 21 angeordnete Flüssigkeit verwendete Flüssigkeitspumpe, gestartet wird und somit eine Küh- lung des Schweißbrenners 10 bzw. des Schweißdrahtes 13 beispielsweise über Kühlleitungen bewirkt werden kann.
Das Schweißgerät 1 weist weiters eine Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 22 auf, über die die unterschiedlichsten Schweißparameter bzw. Betriebsarten des Schweißgerätes 1 oder Soft- ware-Programme eingestellt werden können. Dabei werden die über die Ein- und/oder Aus- gabevorrichtung 22 eingestellten Schweißparameter an die Steuervorrichtung 4 weitergeleitet und von dieser werden anschließend die einzelnen Komponenten der Schweißanlage bzw. des Schweißgerätes 1 angesteuert.
Weiters ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Schweißbrenner 10 über ein
Schlauchpaket 23 mit dem Schweißgerät 1 bzw. der Schweißanlage verbunden. In dem Schlauchpaket 23 sind die einzelnen Leitungen vom Schweißgerät 1 zum Schweißbrenner 10 bevorzugt in einem Schutzmantel 24 angeordnet bzw. zusammengefaßt. Das Schlauchpaket 23 wird über einen Zentralanschluß 25 bzw. über ein zentrales Führungsgehäuse mit dem Schweißbrenner 10 verbunden, wogegen die weiteren Leitungen im Schlauchpaket 23 mit den einzelnen Kontakten des Schweißgerätes 1 über Anschlußbuchsen bzw. Steckverbindungen verbunden sind. Damit eine entsprechende Zugentlastung des Schlauchpaketes 23 gewährleistet ist, ist das Schlauchpaket 23 über eine Zugentlastungsvorrichtung 26 mit einem Gehäuse 27, insbesondere mit dem Grundgehäuse des Schweißgerätes 1, verbunden.
Beim Zentralanschluß 25 werden die über das Schlauchpaket 23 zugeführten Leitungen oder die einzeln zugeführten Leitungen zusammengefaßt und enden im Zentralanschluß 25, wogegen beim zentralen Führungsgehäuse die über das Schlauchpaket 23 zugeführten Leitungen oder die einzeln zugeführten Leitungen zusammengefaßt werden und anschließend die Lei- tungen auf der gegenüberliegenden Seite wieder austreten.
Weiters ist an einem Gehäuse 28 des Zentralanschlusses 25 bzw. am zentralen Führungsgehäuse, wie besser aus den Fig. 2 bis 5 ersichtlich, ein Anschlußelement 29, insbesondere ein Schnellverschluß, angeordnet und ausgeführt, an dem ein Führungsschlauch 30 für den Schweißdraht 13 anschließbar ist. Damit wird erreicht, daß die Drahtzuführung zum
Schweißbrenner 10 unabhängig von den restlichen Leitungen bevorzugt im Schlauchpaket 23 bzw. im Schutzmantel 24 erfolgt, d.h., daß die Drahtförderung parallel bzw. unabhängig zu den restlichen Leitungen geführt wird und diese über den Zentralanschluß 25 bzw. das zentrale Fuhrungsgehause wieder zusammengefaßt werden. Das Anschlußelement 29 ist dabei außerhalb des Schutzmantels 24 angeordnet, so daß der anschließbare Fuhrungsschlauch 30 ebenfalls außerhalb des Schutzmantels 24 verläuft. Selbstverständlich ist es möglich, daß nur an einer Seite des Schlauchpaketes 23, wie dargestellt, oder an beiden Seiten des Schlauchpaketes 23 ein Zentralanschluß 25 bzw. ein zentrales Führungsgehäuse mit einem separaten Anschlußelement 29 angeordnet sein kann, wie in Fig. 4 dargestellt, bzw. der Führungs- schlauch 30 nur an einem Zentralanschluß 25 bzw. einem zentralen Führungsgehäuse ange- schlossen ist und anschließend das Schlauchpaket 23 und der Führungsschlauch 30 an zwei unterschiedlichen Komponenten, insbesondere an einem Schweißgerät 1 und einem Drahtvorschubgerät 11, angeschlossen ist, wie in Fig. 5 dargestellt. Es ist selbstverständlich auch möglich, daß der Fuhrungsschlauch 30 und das Schlauchpaket 23 eine unterschiedliche Länge aufweisen können. Das Schlauchpaket 23 wird nicht nur zum Verbinden eines Schweißgerätes 1 mit einem Schweißbrenner 10 verwendet, sondern kann auch für weitere Verbindungen zwischen zwei Komponenten oder Schlauchpaketen 23 bevorzugt im Bereich der Schweißtechnologie eingesetzt werden.
In den Fig. 2 bis 5 ist eine vereinfachte, vergrößerte Darstellung des Zentralanschlusses 25 bzw. des zentralen Führungsgehäuses gezeigt. Daraus ist ersichtlich, daß der Zentralanschluß 25 bzw. das zentrale Führungsgehäuse auf der gegenüberliegenden Seite des Anschlußelementes 29 mit beliebigen Komponenten, wie beispielsweise dem Schweißbrenner 10, wie mit strichlierten Linien in der Fig. 2 angedeutet, oder dem Schweißgerät 1 bzw. der Stromquelle 2 oder einer Sammelbox 31 - siehe Fig. 6 - oder einem Vorschub oder einem weiteren
Schlauchpaket usw. über Verbindungselemente 32 für sämtliche zugeführte Leitungen anschließbar ist. Diese Verbindungselemente 32 sind beim Zentral anschluß 25 in dem Gehäuse 28 integriert, wogegen beim zentralen Führungsgehäuse diese Verbindungselemente 32 jeweils an den austretenden Leitungen angebracht sind, so daß beispielsweise eine direkte Kopplung der Leitungen mit anderen Leitungen getrennt durchgeführt werden kann, d.h., daß beim zentralen Führungsgehäuse die Leitungen des Schlauchpakets 23 oder die einzeln zugeführten Leitungen und das Anschlußelement 29 durch das Gehäuse 28 des zentralen Führungsgehäuses durchgeführt sind und die Verbindungselemente 32 zum Verbinden mit einer Komponente am Ende der Leitungen bevorzugt außerhalb des Gehäuses 28 angeordnet sind.
Am Zentralanschluß 25 bzw. am zentralen Führungsgehäuse werden dabei die einzelnen unterschiedlichen Leitungen, wie beispielsweise die Gas-Versorgungsleitungen 7, Kühlleitungen 33, Schweißleitung 17 und gegebenenfalls Steuerleitungen 34, am Gehäuse 28 des Zentralanschlusses 25 bzw. des zentralen Führungsgehäuses fixiert, d.h., daß die Leitungen im Schutz- mantel 24 oder die einzelnen zugeführten Leitungen derart mit dem Gehäuse 28 verbunden werden, daß diese eine gemeinsame Einheit und somit eine feste Verbindung bilden. Dabei sind die Leitungen des Schlauchpaketes 23 und das Anschlußelement 29 direkt durch das Gehäuse 28 des Zentralanschlusses 25 bzw. des zentralen Führungsgehäuses bis zu den auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Verbindungselementen 32 geführt, wodurch beim Verbinden des Zentralanschlusses 25 mit einer beliebigen Komponente eine vollständige Ver- sorgung der Komponente mit oder eine Lieferung von der Komponente von Gas, Kühlflüssigkeit, Energie, Steuersignalen usw. möglich ist, wogegen beim zentralen Führungsgehäuse die Leitungen ausgeführt werden und anschließend mit der Komponente einzeln zusammengeklemmt werden. Bei einer derartigen Lösung wird erreicht, daß nur eine Verbindungsstelle am Zentralanschluß 25 bzw. zentralen Führungsgehäuse für die Befestigung des Gehäuses 28 geschaffen wird, da die Leitung durch das Gehäuse 28 bis zu den Verbindungselementen 32 geführt werden.
Selbstverständlich ist es auch möglich, daß die Leitungen des Schlauchpaketes 23, also die Leitungen im Schutzmantel 24, über weitere Verbindungselemente, die nunmehr ebenfalls auf der Seite des Anschlußelementes 29 angeordnet sind, am Gehäuse 28 anschließbar sind und somit eine weitere lösbare Verbindungsstelle geschaffen wird. Die weiteren Verbindungselemente sowie das Anschlußelement 29 sind über interne Verbindungsleitungen mit den Verbindungselementen 32 auf der gegenüberliegenden Seite für die unterschiedlichen, anschließ- baren Komponenten verbunden, so daß wiederum eine Durchführung der zugeführten Leitungen von einer Seite des Gehäuses 28 zur gegenüberliegenden Seite erreicht wird. Dadurch wird erreicht, wie aus Fig. 2 ersichtlich, daß das Schlauchpaket 23 und der Führungsschlauch 30 mit dem Zentralanschluß 25 bzw. dem zentralen Führungsgehäuse lösbar gekoppelt werden können und gleichzeitig auf der gegenüberliegenden Seite wiederum jede beliebige Kom- ponente, die einen entsprechenden korrespondierenden Anschluß aufweist, an den Zentralanschluß 25 bzw. das zentrale Führungsgehäuse angeschlossen werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß auf der gegenüberliegenden Seite des Anschlußelementes 29 wiederum ein Schlauchpaket 23 angeschlossen werden kann.
Wesentlich ist bei dem erfindungsgemäßen Zentralanschluß 25 bzw. dem zentralen Führungsgehäuse, daß das Anschlußelement 29 derart am Gehäuse 28 des Zentralanschlusses 25 bzw. am zentralen Führungsgehäuse angeordnet ist bzw. ausgeführt wird, daß sich ein geradliniger Durchgang vom Anschlußelement 29 zu dem zugehörigen Verbindungselement 32 für die anschließbaren Komponenten ausbildet, wogegen die weiteren Leitungen im Gehäuse 28 des Zentralanschlusses 25 bzw. des zentralen Führungsgehäuses entsprechend abgelenkt werden, d.h., daß der durch das Anschlußelement 29 geführte Schweißdraht 13 keinerlei Ablenkungen bzw. nur geringfügige Ablenkungen im Zentralanschluß 25 bzw. im zentralen Führungsgehäuse, insbesondere im Gehäuse 28, durchführen muß, so daß die Reibverluste bzw. Reibstellen so gering wie möglich gehalten werden, wogegen die restüchen Leitungen über das Ge- häuse 28 abgelenkt werden. Dabei ist es auch möglich, daß das Anschlußelement 29 bzw. das dazugehörige Verbindungselement 32 außermittig angeordnet werden kann.
Der Führungsschlauch 30 weist im Endbereich ein korrespondierendes Anschlußelement 35 zum Anschlußelemente 29 des Zentralanschlusses 25 auf, wodurch eine einfache und rasche Kopplung des Führungsschlauches 30 mit dem darin geführten Schweißdraht 13 ermöglicht wird. Der Fuhrungsschlauch 30 und die Anschlußelemente 29, 35 sowie das dazugehörige Verbindungselement 32 sind bevorzugt derart ausgebildet, daß eine in dem Fuhrungsschlauch 30 eingezogene Drahtseele 36 für den Schweißdraht 13 durch die Elemente, also durch die Anschlußelemente 29, 35 und das Verbindungselement 32 durchführbar ist, so daß von einer Komponente, beispielsweise von dem Drahtvorschubgerät 11 oder dem Schweißgerät 1, die
Drahtseele 36 direkt durch den Zentralanschluß 25 bzw. das zentrale Führungsgehäuse in eine angekoppelte Komponente, insbesondere den Schweißbrenner 10, eingeführt werden kann. Damit wird erreicht, daß bei der Führung der Drahtseele 36 diese nicht unterbrochen werden muß und somit keine zusätzlichen Stoßstellen gebildet werden.
Ein besonderer Vorteil liegt darin, daß durch die getrennte Führung des Schweißdrahtes 13 zum Schlauchpaket 23 bei einem Schweißdrahtwechsel, insbesondere auf einem anderen Durchmesser, nicht mehr das gesamte Schlauchpaket 23 gewechselt bzw. demontiert werden muß, sondern nur mehr der Fuhrungsschlauch 30 und eventuell die darin angeordnete Draht- seele 36 getauscht werden muß. Dabei ist es möglich, daß das Anschlußelement 35 auf den neuen Führungsschlauch 30, insbesondere an die darin angeordnete Drahtseele 36 oder den Drahtdurchmesser, angepaßt wird, wobei dieses jedoch wiederum korrespondierend zu dem Anschlußelement 29 des Zentralanschlusses 25 bzw. des zentralen Führungsgehäuses ausgebildet ist. Somit wird zusätzlich erreicht, daß im Bereich der Anschlußelemente 29, 35 und des Verbindungselementes 32 eine Führung für den Schweißdraht 13 gebildet wird, so daß beispielsweise in diesem Bereich eine Ausrichtung des Schweißdrahtes 13 erfolgen kann. Durch die Verwendung eines Schnellverschlusses für die Anschlußelemente 29, 35 kann dabei der Wechsel in kürzester Zeit und ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden, so daß die Ausfallzeit der Anlage wesentlich verkürzt wird.
Ein weiterer Vorteil liegt auch darin, daß der Fuhrungsschlauch 30 derart ausgebildet werden kann, daß sich dieser ohne größere Krafteinwirkung immer nur auf einen erlaubten Radius verformen läßt, so daß eine optimale Drahtzuführung mit reduzierten Reibverlusten erreicht wird, wie dies beispielsweise in Fig. 6 ersichtlich ist. D.h., daß der Führungsschlauch 30 bei- spielsweise mit einer derartigen Wandstärke ausgebildet wird oder durch ein entsprechendes Material gebildet ist, daß eine entsprechende Eigensteifigkeit vorhanden ist, so daß bei einer Bewegung des Schweißbrenners 10 sich der Führungsschlauch 30 nur im Bereich von erlaubten Radien verformt.
Wie beispielsweise in Fig. 6 ersichtlich, wird das Schlauchpaket 23 aufgrund seines Eigengewichtes im Bereich des Schweißbrenners 10 derart verformt, daß nur mehr ein sehr geringer Radius gebildet wird, d.h., daß im Verbindungsbereich des Schlauchpaketes 23 mit dem Zentralanschluß 25 bzw. dem zentralen Führungsgehäuse dieses zum Abknicken droht, so daß bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schlauchpakten, in denen die Drahtförderung inte- griert ist, diese nur ein bestimmtes Eigengewicht aufweisen dürfen, um ein Abknicken des
Schlauchpaketes zu vermeiden. Bilden sich bei der Bewegung des Schweißbrenners 10 zu geringe Radien aus, so würden sich die Reibverluste für die Schweißdrahtförderung erheblich erhöhen und es kann zu Störungen bei der Drahtführung, wie beispielsweise zu durchrutschenden Antriebsrollen, kommen.
Wird hingegen der Schweißdraht 13 unabhängig vom Schlauchpaket 23 zugeführt, so wirkt nur mehr das Eigengewicht des Führungsschlauches 30 und es bilden sich aufgrund des sehr geringen Eigengewichtes des Führungsschlauches 30 viel größere Radien aus, wodurch die Reibverluste beim Transport des Schweißdrahtes 13 zum Schweißbrenner 10 sehr stark ver- ringert werden. Damit ist es nunmehr möglich, daß die Leitungen im Schlauchpaket 23 größer dimensioniert werden können, da nicht mehr auf das Gewicht des Schlauchpaketes 23, insbesondere auf das Abknicken des Schlauchpaketes 23, geachtet werden muß. Somit ist es beispielsweise möglich, daß die Schweißleitung 17 einen sehr großen Querschnitt aufweisen kann und somit geringere Verluste, insbesondere Wärmeverluste, entstehen, wodurch die Lei- stung des Kühlkreislaufes für ein derartiges Schweißgerät 1 sehr stark reduziert werden kann bzw. eine Gaskühlung oder Luftkühlung eingesetzt werden kann und gleichzeitig sehr lange Schlauchpakete 23 realisierbar sind. Damit wird der Gesamtwirkungsgrad derartiger Anlagen wesentlich erhöht und die Betriebsdauer der Anlage verbessert sich erheblich.
Selbstverständlich ist es auch möglich, daß der Führungsschlauch 30 direkt zur Förderung des
Schweißdrahtes 13 ausgebildet sein kann, so daß die Drahtseele 36 entfallen kann, d.h., daß der Führungsschlauch 30 einen derartigen Innendurchmesser aufweist, daß der Schweißdraht 13 direkt im Führungsschlauch 30 verlaufen kann bzw. durch den Führungsschlauch 30 geführt wird. Es ist auch möglich, daß der Fuhrungsschlauch 30 und eventuell die darin ange- ordnete Drahtseele 36 transparent ausgebildet sind, so daß eine optische Überprüfung der Drahtförderung von einer Person oder über ein elektronisches System von außen erfolgen kann. Hierbei ist es auch möglich, daß durch färbige Drahtseelen 36 für die unterschiedlichsten Durchmesser der Schweißdrähte 13 von außen eine Kontrolle durchgeführt werden kann, ob der richtige Schweißdraht 13 eingelegt ist oder welcher Schweißdraht 13 gerade verwendet wird.
Weiters ist es möglich, daß zusätzliche Leitungen, wie beispielsweise die Kühlleitungen 33 auch aus dem Gehäuse 28 des Zentralanschlusses 25 bzw. dem zentralen Führungsgehäuse ausgeführt werden können, wie dies mit strichlierten Linien in Fig. 5 eingezeichnet ist.
In den Fig. 6 bis 11 sind verschiedenste Ausführungsbeispiele für eine besonders vorteilhafte Anwendung des Zentralanschlusses 25 bzw. des zentralen Führungsgehäuses und des Schlauchpaketes 23 in einem Robotersystem 37 dargestellt, wobei für die gleichen Baueinheiten bzw. Elemente der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele die gleichen Bezugszei- chen verwendet werden. Auf die detaillierte Beschreibung der Baueinheiten bzw. Elemente wird daher verzichtet.
Bei den verschiedensten Robotersystemen 37 ist ersichtlich, daß verschiedenste Kombinationen von aus dem Stand der Technik bekannten Anschlußsystemen 38 mit dem erfindungsge- mäßen Zentralanschluß 25 bzw. dem zentralen Führungsgehäuse und dem Schlauchpaket 23 sowie dem Schnellverschluß, also den Anschlußelementen 29 und 35, möglich sind. Grundsätzlich kann hierzu erwähnt werden, daß die Zuführung der Leitungen im Schlauchpaket 23 oder der einzelnen Leitungen und die Zuführung des Schweißdrahtes 13, insbesondere über den Führungsschlauch 30, in den Bereich des Schweißbrenners 10 vollständig oder zumindest über einen Teilbereich getrennt erfolgt, wobei die Trennung und/oder Zusammenfügung der
Leitungen mit der Leitung bzw. dem Führungsschlauch 30 des Schweißdrahtes 13 über den Zentralanschluß 25 bzw. dem zentralen Führungsgehäuse erfolgt. Somit wird erreicht, daß die Schweißdrahtförderung zumindest teilweise unabhängig erfolgen kann und somit eine wesentliche Verbesserung eintritt, da die Reibverluste durch eine optimale Zuführung über weite Radien reduziert werden kann.
Weiters ist aus dem Ausfuhrungsbeispiel ersichtlich, daß bei einem derartigen Robotersystem 37 eine Sammelbox 31 eingesetzt wird. Die Sammelbox 31 hat die Aufgabe, die von den einzelnen Komponenten, insbesondere dem Schweißgerät 1 und/oder dem Drahtvorschubgerät 11 usw., zugeführten Leitungen auf einem Punkt bzw. in einem bestimmten Bereich zu verei- nen, d.h., daß einerseits Leitungen zur Sammelbox 31 und andererseits von der Sammelbox 31 zu zumindest einer weiteren Komponente, insbesondere zu dem Schweißbrenner 10, geführt werden, wobei die Sammelbox 31 als sogenanntes zentrales Bindeglied angeordnet ist. Dabei ist es möglich, daß in der Sammelbox 31 noch zusätzliche Baugruppen, wie beispiels- weise Antriebsvorrichtungen für den Schweißdraht 13, Kommunikationssteuerungen, Regler usw., angeordnet werden können.
Der Vorteil einer Sammelbox 31 liegt vor allem darin, daß in dieser eine einfache Auskreuzung oder Zusammenführung unterschiedlicher Leitungen vorgenommen werden kann bzw. daß unterschiedliche Stecksysteme auf ein oder mehrere bestimmte Stecksysteme, insbesondere für den Zentralanschluß 25 bzw. das zentrale Führungsgehäuse und/oder dem Schnellverschluß, geändert werden können. Da die Baugröße der Sammelbox 31 sehr gering ausgeführt werden kann, ist es auch einfach möglich, diese auf einen Roboter 39 zu montieren, ohne daß dabei erhebliche Nachteile bei der Bewegung des Roboters 39 entstehen. Somit können die wesentlich größeren und schwereren Komponenten, wie das Schweißgerät 1 und das Drahtvorschubgerät 11, distanziert vom Roboter 39 angeordnet werden, wobei die Leitungen bzw. das Schlauchpaket 23 und der Führungsschlauch 30 zur Sammelbox 31 geführt werden. Von der Sammelbox 31 kann anschließend ein Werkzeug 40 des Roboters 39, insbesondere der Schweißbrenner 10, über ein weiteres Schlauchpaket 23 und/oder einen weiteren Führungsschlauch 30 verbunden werden.
Weiters ist es möglich, daß über die Sammelbox 31 eine Aufsphttung bzw. Aufteilung der zugeführten Leitungen auf mehrere Stecksysteme möglich ist, d.h., daß beispielsweise die gesamten benötigten Leitungen nur einmal zugeführt werden und anschließend beispielsweise auf allen Seiten oder auf einer Seite der Sammelbox 31 mehrere identische und/oder unterschiedliche Stecksysteme angeordnet sind, die mit den zugeführten Leitungen eines Stecksystems verbunden sind. Somit wird erreicht, daß eine Weiterführang der Leitungen auf einer beliebigen Seite möglich ist bzw. daß von der Sammelbox 31 mehrere Komponenten, insbesondere mehrere Schweißbrenner 10, versorgt werden können, wie dies beispielsweise in Fig. 10 dargestellt ist. Hierbei ist es lediglich notwendig, daß bei einem Anschluß mehrerer Komponenten an die Sammelbox 31 für jede Komponente ein eigener Schweißdraht 13 zugeführt wird, wogegen die restlichen Medien bzw. Leitungen, wie beispielsweise das Gas 8, die Kühlflüssigkeit, die Schweißleitung 17 usw., nur einmal zugeführt werden müssen und eine Aufsphttung in der Sammelbox 31 vorgenommen wird. Selbstverständlich ist es möglich, daß für unabhängige Schweißprozesse auch die Schweißleitung 17 getrennt zugeführt wird, wobei hierzu im Schlauchpaket 23 vom Schweißgerät 1 mehrere Schweißleitungen 17 integriert werden können, so daß eine getrennte Regelung bzw. Steuerung erfolgen kann. Bei einer derartigen Ausführung der Sammelbox 31 ist es möglich, daß beispielsweise der zugeführte Querschnitt der Leitungen im Schlauchpaket 23 unterschiedlich zu den abgehenden Quer- schnitten der Schlauchpakete 23 ist.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, wird die Sammelbox 31 am Roboter 39 montiert. Die weiteren Komponenten, wie das Schweißgerät 1 und das Drahtvorschubgerät 11, sind dabei vom Roboter 39 entfernt aufgestellt. Dabei wird das Schweißgerät 1 über ein standardisiertes Schlauchpaket 23 über standardisierte Anschlußsysteme 38 mit der Sammelbox 31 verbunden. Für die Schweißdrahtzuführung wird das Drahtvorschubgerät 11 über einen Führungsschlauch 30 mit entsprechenden Schnell Verschlüssen, insbesondere über die Anschlußelemente 29 und 35, ebenfalls mit der Sammelbox 31 verbunden. Somit sind für einen Schweißprozeß sämtliche benötigte Leitungen bzw. Medien an der Sammelbox 31 angeschlossen, so daß in der Sammelbox 31 nunmehr diese Leitungen entsprechend verändert bzw. umgeleitet werden können. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist lediglich eine Eins-zu-Eins-Durchfüh- rung durch die Sammelbox 31 notwendig, da auf der gegenüberliegenden Seite wiederum die selben Stecksysteme verwendet werden.
Von der Sammelbox 31 wird anschließend das Werkzeug 40, insbesondere der Schweißbrenner 10, mit einem Schlauchpaket 23 und einem Führungsschlauch 30 verbunden. Damit die Leitungssysteme wieder zusammengeführt werden können, ist am Schweißbrenner 10 der Zentralanschluß 25 bzw. das zentrale Führungsgehäuse angeordnet. Somit wird bei einem derartigen Robotersystem 39 erreicht, daß die Drahtführung unabhängig vom Schlauchpaket 23 über die Führungsschläuche 30 erfolgen kann. Im Bereich des Schweißbrenners 10 wird über den Zentralanschluß 25 bzw. das zentrale Führungsgehäuse das Schlauchpaket 23 und der Führungsschlauch 30 wieder zusammengeführt, wobei sich der Fuhrungsschlauch 30 bei einer Bewegung des Roboters 39 bzw. des Werkzeuges 40 frei bewegen kann.
In Fig. 7 ist ein ähnliches Robotersystem 39 dargestellt, wobei hier der Führungsschlauch 30 vom Drahtvorschubgerät 11 direkt zum Schweißbrenner 10 bzw. zum Zentralanschluß 25 bzw. zum zentralen Führungsgehäuse geführt wird, wogegen das Schlauchpaket 23 vom Schweißgerät 1 und vom Schweißbrenner 10 zur Sammelbox 31 geführt ist. Selbstverständlich ist es möglich, daß das Schlauchpaket 23 direkt bis zum Schweißbrenner 10 geführt wird. In Fig. 8 ist ein Robotersystem 39 dargestellt, bei dem der Schweißbrenner 10 wiederum mit dem Zentralanschluß 25 bzw. dem zentralen Führungsgehäuse verbunden ist. Weiters ist nunmehr ein weiterer Zentralanschluß 25 bzw. ein weiteres zentrales Führungsgehäuse an der Sammelbox 31 angeordnet, so daß der Schweißbrenner 10 parallel über das Schlauchpaket 23 und dem Führungsschlauch 30 für die Schweißdrahtzuführung gespeist bzw. versorgt wird.
Die Sammelbox 31 ist weiters über ein aus dem Stand der Technik bekanntes Schlauchpaket 23 mit dem Schweißgerät 1 verbunden, wobei nunmehr der Schweißdraht 13 bzw. die Vorratstrommel 14 für den Schweißdraht 13 im Schweißgerät 1 angeordnet ist. Die Zuführung des Schweißdrahtes 13 zur Sammelbox 31 erfolgt dabei im Schlauchpaket 23, wogegen von der Sammelbox 31 zum Schweißbrenner 10 eine getrennte Führung realisiert ist.
In Fig. 9 ist ein weiteres Beispiel eines Robotersystems 39 dargestellt, bei dem nunmehr sämtliche Leitungen getrennt zur Sammelbox 31 geführt werden. D.h., daß alle Leitungen vom Schweißgerät 1 und/oder vom Drahtvorschubgerät 11 und eventuell weiteren Komponenten beispielsweise über Führungsschläuche 30 mit Schnellanschlüssen zur Sammelbox 31 geführt werden. In der Sammelbox 31 werden dann die einzelnen Leitungen bzw. Führungsschläuche
30 auf ein Anschlußsystem 38 zusammengefaßt. Von diesem Anschlußsystem 38 wird dann der Schweißbrenner 10, der ebenfalls mit einem derartigen Anschlußsystem 38 ausgebildet ist, mit dem Schlauchpaket 23 verbunden. Selbstverständlich ist es möglich, daß hierbei auch der Zentralanschluß 25 bzw. das zentrale Führungsgehäuse für die getrennte Führung des
Schlauchpaketes 23 und des Führungsschlauches 30 für den Schweißdraht 13 eingesetzt werden kann.
Weiters ist in Fig. 10 ein Robotersystem 39 dargestellt, bei dem das Werkzeug 40 durch zwei Schweißbrenner 10, also ein sogenanntes Doppeldrahtsystem 41, gebildet ist. Dabei sind die
Schweißbrenner 10 wiederum mit dem Zentralanschluß 25 bzw. dem zentralen Führungsschlauch verbunden, wogegen an der Sammelbox 31 die Schlauchpakete 23 und die Führungsschläuche 30 getrennt angeschlossen sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedem Schweißbrenner 10 ein eigenes Drahtvorschubgerät 11 zugeordnet, wobei der Schweiß- draht 13 über jeweils einen Führungsschlauch 30 zugeführt wird. Die restlichen Leitungen werden nunmehr von nur einem Schweißgerät 1 über ein Schlauchpaket 23 an die Sammelbox
31 geführt. Dabei weist das Schlauchpaket 23 zwei Schweißleitungen 17 - nicht dargestellt - auf, die in der Sammelbox 31 auf beide Anschlußsysteme 38 aufgeteilt werden, so daß eine getrennte Regelung der Schweißprozesse an beiden Schweißbrennern 10 durchgeführt werden kann. Die restlichen Medien, wie das Schutzgas, die Kühlflüssigkeit und eventuell Steuerlei- tungen, werden nur einmal an die Sammelbox 31 geführt und in dieser derart aufgeteilt, daß jeder Schweißbrenner 10 mit der benötigten Menge versorgt wird. Selbstverständlich ist es möglich, daß jedem Schweißbrenner 10 ein unabhängiges System zugeordnet werden kann.
Durch die Einzelzuführung der Leitungen ist es möglich, daß diese sehr einfach verlegt werden können. Dabei können die Leitungen beispielsweise im Inneren des Roboters 39 angeordnet werden. Zusätzlich wird durch die Einzelzuführung erreicht, daß die Leitungen in einer Schleppkette integriert werden, so daß der Roboter 39 verfahren werden kann. Dies ist beispielsweise mit einem Schlauchpaket 23 nicht möglich, da durch das Zusammenfassen der Leitungen zu einem Strang die Beweglichkeit sehr stark eingeschränkt wird.
Ein weiteres Robotersystem 39 ist in Fig. 11 dargestellt, bei dem das Werkzeug 40 durch einen sogenannten Laser-Hybrid-Schweißkopf 42 gebildet wird. Hierzu kann die Verbindung des Schweißbrenners 10 mit dem Schweißgerät 1 über eine der zuvor beschriebenen Systeme oder eine beliebige andere Kombination erfolgen. Der zusätzlich am Werkzeug 40 angeordnete Laser 43 wird über eine Zuleitung 44 zur Sammelbox 31 geführt und von dieser anschließend über eine weitere Zuleitung 44 mit einem Lasergerät 45 verbunden. Selbstverständlich ist es möglich, daß das Lasergerät 45 in dem Schweißgerät 1 integriert werden kann, so daß die Zuleitung 44 für den Laser 43 über das Schlauchpaket 23 erfolgen kann und bei- spielsweise eine Aufsphttung in der Sammelbox 31 erfolgt.
Bei den verschiedensten dargestellten Ausführungsvarianten ist es selbstverständlich möglich, daß das Werkzeug beispielsweise durch einen WIG/TIG-Brenner oder Plasmabrenner gebildet werden kann oder ein WIG-Kaltdrahtverfahren eingesetzt wird. Weiters ist zu erwähnen, daß die Drahtseele 36 für den Schweißdraht 13 und/oder der Führungsschlauch 30 durch die Sammelbox 31 durchführbar ist, d.h., daß die Drahtseele 36 (siehe Fig. 2) und/oder der Führungsschlauch 30 nicht unterbrochen werden müssen. Die Vorratstrommel 14 des Schweißdrahtes 13 ist vom Roboter 39 und der Sammelbox 31 distanziert angeordnet.
Weiters ist es möglich, aufgrund der Anordnung der Sammelbox 31, wie dies bei den unterschiedlichsten Ausführungsbeispielen der Fig. 6 bis 11 ersichtlich ist, diese in die Datenkommunikation zwischen den einzelnen Komponenten zu integrieren. Ein derartiges Beispiel ist in Fig. 6 mit strichlierten Linien eingezeichnet. Dabei kann die Sammelbox 31 als sogenannte Relaisstation dienen bzw. können in der Sammelbox 31 auch entsprechende Sensoren bzw. Baugruppen angeordnet werden. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, bei zu langem Führungsschlauch 30 vom Drahtvorschubgerät 11 bzw. vom Schweißgerät 1 eine zusätzliche Antriebsvorrichtung für die Förderung des Schweißdrahtes 13 zu integrieren, d.h. zusätzlich zu einer Antriebsvorrichtung 46 in dem Drahtvorschubgerät 11, wie strichpunktiert eingezeichnet, und einer eventuellen weiteren Antriebsvorrichtung im Schweißbrenner 10 - nicht dargestellt - eine weitere Antriebsvorrichtung - nicht dargestellt - in der Sammelbox 31 anzuordnen.
Um die Sammelbox 31 in einen Datentransfer zu integrieren, ist in der Sammelbox 31 eine Steuervorrichtung 47 und/oder ein Controller und/oder eine Auswertelogik angeordnet. Für den Datenaustausch zwischen den einzelnen Komponenten untereinander ist es nunmehr noch notwendig, daß eine entsprechende Leitungsverbindung hergestellt wird. Dabei ist es möglich, daß in den Schlauchpaketen 23 entsprechende Leitungen bzw. Steuerleitungen integriert werden. Bevorzugt wird der Datenaustausch zwischen den einzelnen Komponenten über einen seriellen Datenbus bzw. Feldbus durchgeführt, wie dies aus der WO 99/36219 AI „Steuervor- richtung für ein Schweißgerät" bekannt ist.
Für die Leitungsverbindung wird bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Schweißleitung 17 eingesetzt, wie dies in Fig. 6 schematisch eingetragen ist, d.h., daß die Daten beispielsweise über eine Kontaktstelle 48 im Schweißgerät 1 von der Steuervorrichtung 4 auf die Schweißleitung aufmoduliert werden, so daß anschließend von den einzelnen angeschlossenen Komponenten diese Daten abgenommen werden können. Man kann also sagen, daß die Schweißleitung 17 als Datenträger fungiert. Durch die Verwendung der Schweißleitung 17 wird erreicht, daß eine Verbindung vom Schweißgerät 1 bis zum Schweißbrenner 10 vorhanden ist und somit keine zusätzlichen Leitungen mehr benötigt werden. Durch die Anordnung eines sogenannten externen Datenbusses ist es auch möglich, daß an den verschiedensten externen Komponenten entsprechende Sensoren oder andere elektronische Baugruppen, wie beispielsweise eine Antriebsvorrichtung für den Schweißdraht 13, die auch im Schweißbrenner 10 angeordnet sein kann, eingesetzt werden können und diese von der Steuervorrichtung 4 des Schweißgerätes 1 über die Schweißleitung 17 angesteuert werden können. Hierzu ist es ledig- lieh notwendig, daß in den Komponenten, insbesondere im Schweißbrenner 10, eine entsprechende Auswertelogik und/oder eine Steuervorrichtung - nicht dargestellt - angeordnet wird.
Der Vorteil des seriellen Datenbusses liegt vor allem darin, daß nur eine geringe Anzahl von Leitungen, insbesondere die Schweißleitung 17, notwendig ist, um eine Vielzahl von Steuer- befehlen und/oder Daten übertragen zu können. Die Steuerung bzw. Regelung der externen Baugruppen sowie die Verarbeitung der Daten von den externen Komponenten kann dabei direkt von der Steuervorrichtung 4 des Schweißgerätes 1 oder zusätzlichen externen Steuervorrichtungen bzw. Reglern vorgenommen werden, so daß diese in den Schweißprozeß integriert werden können.
Damit auch ein Datenaustausch mit einer Steuervorrichtung 49 des Roboters 39 durchgeführt werden kann, ist es notwendig, daß die Steuervorrichtung 49 des Roboters 39 mit dem internen oder externen seriellen Datenbus des Schweißgerätes 1 verbunden wird. Dies wird bevorzugt derart durchgeführt, daß eine Datenleitung 50 von der Sammelbox 31 zur Steuervorrich- tung 49 des Roboters 39 geführt wird, wodurch keine zusätzlichen Leitungen vom Schweißgerät 1 zum Roboter 39 mehr angeordnet werden müssen. Speziell bei verfahrbaren Robotern 39 hat sich diese Verbindung als besonders vorteilhaft erwiesen, da die Sammelbox 31 bereits am Roboter 31 montiert ist und somit die Datenleitung 50 sehr einfach verlegt werden kann.
Durch diese Datenverbindung können nunmehr von der Auswertelogik bzw. der Steuervorrichtung 47 der Sammelbox 31 über eine entsprechende Kontaktstelle 51 die Daten aufgenommen werden und anschließend über die Datenleitung 50 an den Roboter 39 weitergeleitet werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß von der Steuervorrichtung 49 des Roboters 39 entsprechende Daten übersendet werden können, wobei diese Daten von der Auswer- telogik bzw. der Steuervorrichtung 47 in der Sammelbox 31 über die Kontaktstelle 51 in den seriellen Datenbus eingespeist werden.
Selbstverständlich ist es auch möglich, daß für den Datentransfer beispielsweise ein Lichtleiter eingesetzt wird, wobei der Lichtleiter in den Schlauchpaketen 23 integriert wird. Die Ver- Wendung eines Lichtleiters hat den Vorteil, daß dieser sehr störunanfällig ist und somit eine sehr sichere Datenübertragung gewährleistet werden kann. Damit ist es beispielsweise möglich, daß in der Sammelbox 31 eine Umwandlung der Lichtsignale in elektrische Signale erfolgt und diese anschließend dem Roboter 39 und/oder dem Schweißbrenner 10 weitergeleitet werden. Auf eine detaillierte Beschreibung des Datenaustausches zwischen den einzelnen Komponenten bzw. den Steuervorrichtungen 4, 47, 49 und den eventuellen weiteren Reglern wird nicht näher eingegangen, da derartige serielle Datentransfers bereits aus dem Stand der Technik, insbesondere aus der obgenannten WO 99/36219 AI, bekannt sind und nur mehr auf ein derartiges System angepaßt werden müssen.
Weiters ist es möglich, daß der Führungsschlauch 30 nur teilweise getrennt vom Schlauchpa- ket 23 verläuft und anschließend in das Schlauchpaket 23 weitergeführt wird. Durch die Anordnung der Sammelbox 31 wird auch erreicht, daß die Leitungslänge von der Sammelbox 31 zum Schweißbrenner 10 standardisiert werden kann, wogegen auf der gegenüberliegenden Seite die Leitungslängen beliebig oder auch standardisiert ausgebildet werden. Dies wird in- sofern möglich, da die Sammelbox 31 entsprechend der standardisierten Leitungslänge an den verschiedensten Robotern 39 mit dem richtigen Abstand zum Schweißbrenner 10 montiert werden kann.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, daß zum besseren Verständnis des Aufbaus des Schweißgerätes 1 dieses bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/ oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2, 3, 4, 5; 6, 7, 8, 9, 10, 11 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
Bezugszeichenaufs ellung
Schweißgerät 41 Doppeldrahtsystem Schweißstromquelle 42 Laser-Hybrid-Schweißkopf Leistungsteil 43 Laser Steuervorrichtung 44 Zuleitung Umschaltglied 45 Lasergerät Steuerventil 46 Antriebsvorrichtung Versorgungsleitung 47 Steuervorrichtung Gas 48 Kontaktstelle Gasspeicher 49 Steuervorrichtung Schweißbrenner 50 Datenleitung Drahtvorschubgerät 51 Kontaktstelle Versorgungsleitung Schweißdraht Vorratstrommel Lichtbogen Werkstück Schweißleitung Schweißleitung Kühlkreislauf Strömungs Wächter Wasserbehälter Ein- und/oder Ausgabevorrichtung Schlauchpaket Schutzmantel Zentralanschluß Zugentlastungsvorrichtung Gehäuse Gehäuse Anschlußelement Führungsschlauch Sammelbox Verbindungselement Kühlleitung Steuerleitung Anschlußelement Drahtseele Robotersystem Anschlußsystem Roboter Werkzeug

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Zentralanschluß mit einem Gehäuse bzw. zentrales Führungsgehäuse mit mindestens einem an dem Gehäuse und dem Führungsgehäuse fixierten Anschlußelement für ein Schlauchpaket mit unterschiedlichen Leitungen, wie beispielsweise Gas-Versorgungsleitungen, Kühlleitungen, Stromversorgungsleitungen, Steuerleitungen, die bevorzugt in einem Schutzmantel zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (28) des Zentralanschlusses (25) bzw. am zentralen Führungsgehäuse ein vom Anschlußelement räumlich distanziertes weiteres Anschlußelement (29), insbesondere ein Schnellverschluß, angeordnet ist, der zum Anschluß eines Führungsschlauches (30) für einen Schweißdraht (13) ausgebildet ist.
2. Zentralanschluß bzw. zentrales Führungsgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem weiteren Anschlußelement (29) verbundene Führungsschlauch (30) außerhalb des Schutzmantels (24) verläuft.
3. Zentralanschluß bzw. zentrales Führungsgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der gegenüberliegenden Seite des Anschlußelementes (29) ein Schweißbrenner (10) oder ein Schweißgerät (1) bzw. eine Schweißstromquelle (2) oder eine Sammelbox (31) usw. am Zentralanschluß (25) bzw. am zentralen Führungsgehäuse über
Verbindungselemente (32) anschließbar ist.
4. Zentralanschluß bzw. zentrales Führungsgehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen im Schlauchpaket (23) und das Anschlußelement (29) direkt durch das Gehäuse (28) bis zu den Verbindungselementen (32) geführt sind.
5. Zentralanschluß bzw. zentrales Führungsgehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen über weitere Verbin- dungselemente (32) am Gehäuse (28) anschließbar sind und die weiteren Verbindungselemente (32) sowie das Anschlußelement (29) über interne Verbindungsleitungen mit den Verbindungselementen (32) für die unterschiedlich anschließbaren Komponenten verbunden sind.
6. Zentralanschluß bzw. zentrales Führungsgehäuse nach einem oder mehreren der vor- hergehenden Anschlüsse, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (29) derart am Gehäuse (28) des Zentralanschlusses (25) bzw. des zentralen Führungsgehäuses angeordnet ist, daß sich ein geradliniger Durchgang vom Anschlußelement (29) zu dem zugehörigen Verbindungselement (32) für die anschließbaren Komponenten ausbildet.
7. Zentralanschluß bzw. zentrales Führungsgehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschlauch (30) und das Anschlußelement (29) sowie das dazugehörige Verbindungselement (32) derart ausgebildet sind, daß eine in dem Führungsschlauch (30) eingezogene Drahtseele (36) für den Schweißdraht (13) durchführbar ist.
8. Zentralanschluß bzw. zentrales Führungsgehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschlauch (30) direkt zur Förderung des Schweißdrahtes (13) ausgebildet ist.
9. Zentralanschluß bzw. zentrales Führungsgehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschlauch (30) und das Schlauchpaket (23) eine unterschiedliche Länge aufweisen.
10. Zentralanschluß bzw. zentrales Führungsgehäuse nach einem oder mehreren der vor- hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen des Schlauchpakets (23) und das Anschlußelement (29) durch das Gehäuse (28) des Zentralanschlusses (25) bzw. das zentrale Führungsgehäuse durchgeführt sind und die Verbindungselemente (32) am Ende der Leitungen bevorzugt außerhalb des Gehäuses (28) angeordnet sind.
11. Schlauchpaket mit zumindest einem Zentralanschluß bzw. einem zentralen Führungsgehäuse, bei dem unterschiedliche Leitungen, wie beispielsweise Gas-Versorgungsleitungen, Kühlleitungen, Stromversorgungsleitungen, Steuerleitungen, bevorzugt in einem Schutzmantel zusammengefaßt sind und an einem Gehäuse des Zentralanschlusses bzw. des zentralen Führungsgehäuses fixiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (28) des Zentralanschlusses (25) bzw. am zentralen Führungsgehäuse ein weiteres Anschlußelement
(29), insbesondere ein Schnellverschluß, angeordnet ist, an dem ein Führungsschlauch (30) für den Schweißdraht (13) anschließbar ist.
12. Schlauchpaket nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an einer oder beiden Seiten des Schlauchpaketes (23) ein Zentralanschluß (25) bzw. ein zentrales Führungsgehäuse angeordnet ist.
13. Schlauchpaket nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen des Schlauchpaketes (23) gegenüber dem Führungsschlauch (30) für den Schweißdraht (13) eine unterschiedliche Länge aufweisen.
14. Schlauchpaket nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen des Schlauchpaketes (23) an eine Komponente, insbesondere an ein Schweißgerät (1) oder eine Schweißstromquelle (2), anschließbar sind, wogegen der Füh- rungsschlauch (30) für den Schweißdraht (13) an einer weiteren Komponente, insbesondere an ein Drahtvorschubgerät (11), anschließbar ist.
15. Schlauchpaket nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement des Führungsschlauches (30) oder der Drahtseele (36) in dem Führungsschlauch (30), des Zentralanschlusses (25) bzw. des zentralen Führungsgehäuses unabhängig vom Anschlußelement für das Schlauchpaket (23) lösbar ausgebildet ist.
16. Schlauchpaket nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Schlauchpaket (23) ein Lichtleiter für eine serielle Datenübertragung ange- ordnet ist.
17. Schlauchpaket nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen des Schlauchpakets (23) und das Anschlußelement (29) durch das Gehäuse (28) des Zentralanschlusses (25) bzw. das zentrale Führungsgehäuse durchgeführt sind und die Verbindungselemente (32) zum Verbinden mit einer Komponente am Ende der
Leitungen bevorzugt außerhalb des Gehäuses (28) angeordnet sind.
18. Robotersystem, bei dem ein auf einem Roboter montiertes Werkzeug, insbesondere ein Schweißbrenner, über Leitungen bzw. ein Schlauchpaket mit einem Schweißgerät bzw. einer Stromquelle und/oder einem Drahtvorschubgerät verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung von Leitungen im Schlauchpaket (23) oder von einzelnen Leitungen und die Zuführung des Schweißdrahtes (13), insbesondere über einen Führungsschlauch (30), in den Bereich eines Schweißbrenners (10) vollständig oder zumindest über einen Teilbereich getrennt erfolgt, wobei die Trennung und/oder Zusammenfügung der Leitungen mit der Lei- tung bzw. dem Führungsschlauch (30) des Schweißdrahtes (13) über einen Zentralanschluß (25) bzw. ein zentrales Führungsgehäuse erfolgt.
19. Robotersystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß am Schlauchpaket (23) ein Zentralanschluß (25) bzw. ein zentrales Führungsgehäuse gemäß den Ansprüchen 1 bis 17 angeordnet ist und der Schweißbrenner (10) bevorzugt mit dem Zentralanschluß (25) bzw. mit dem zentralen Führungsgehäuse verbunden ist, wobei ein Führungsschlauch (30) für den Schweißdraht (13) unabhängig vom Schlauchpaket (23), in dem weitere Leitungen für den Schweißbrenner (23) über einen Schutzmantel (24) zusammengefaßt sind, mit dem Zentralanschluß (25) bzw. dem zentralen Führungsgehäuse verbunden ist.
20. Robotersystem nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß am gegenüberliegenden Ende des Werkzeuges (40) die Leitungen im Schutzmantel (24) des Schlauchpaketes (23) an eine Komponente, insbesondere an ein Schweißgerät (1) bzw. eine Schweißstromquelle (2), anschließbar sind, wogegen der Führungsschlauch (30) für den Schweißdraht (13) an eine weitere distanzierte Komponente, insbesondere an ein Drahtvorschubgerät (11), anschließbar ist.
21. Robotersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlauchpaket (23) und der Führungsschlauch (30) an einer Sammelbox (31) bevorzugt über einen Zentralanschluß (25) bzw. ein zentrales Führungsgehäuse anschließbar sind.
22. Robotersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß von der Sammelbox (31) einzelne unabhängige Leitungen oder ein Schlauchpa- ket (23) und/oder ein Führungsschlauch (30) zu einer oder mehreren Komponenten führen.
23. Robotersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelbox (31) am Roboter (39) montiert ist und die weiteren Komponenten vom Roboter (39) distanziert sind.
24. Robotersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein Datenaustausch zwischen den einzelnen Komponenten, insbesondere zwischen dem Roboter (39), dem Schweißgerät (1), dem Schweißbrenner (19) und eventuell der Sammelbox (31) über einen seriellen Datenbus erfolgt.
25. Robotersystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißleitung (17) als Datenträger für den seriellen Datenbus fungiert.
26. Sammelsystem für ein Robotersystem, dadurch gekennzeichnet, daß am Roboter (39) eine Sammelbox (31) angeordnet ist, an der sämtliche Leitungen, insbesondere Schlauchpakete (23) und/oder Führungsschläuche (30), anschließbar sind.
27. Sammelsystem nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sammelbox (31) eine Auswertelogik und/oder eine Steuervorrichtung (47) angeordnet ist.
28. Sammelsystem nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sammelbox (31) eine Antriebsvorrichtung für den Schweißdraht (13) zur Schweißdrahtförderung angeordnet ist.
29. Sammelsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelbox (31) auf einem Roboter (39) montierbar ist.
30. Sammelsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß an die Sammelbox (31) eine Steuervorrichtung (49) des Roboters (39) an- schließbar ist.
31. Sammelsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelbox (31) für einen seriellen Datenaustausch mit anderen Komponenten, wie beispielsweise einer Steuervorrichtung (4) für das Schweißgerät (1) und/oder dem Roboter (39) und/oder einem Schweißbrenner (10), ausgebildet ist.
32. Sammelsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtseele (36) für den Schweißdraht (13) und/oder der Führungsschlauch (30) durch die Sammelbox (31) durchführbar ist.
33. Sammelsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratstrommel (14) des Schweißdrahtes (13) vom Roboter (39) und der Sammelbox (31) distanziert angeordnet ist.
PCT/AT2002/000116 2001-04-24 2002-04-18 Zentralanschluss bzw.zentrales führungsgehäuse für ein schlauchpaket insbesondere für einen schweissroboter WO2002090034A1 (de)

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