WO2015032648A1 - Stud welding apparatus with improved connection of the stud welding head, and adapter device for fastening the stud welding head to the robot - Google Patents
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Abstract
The invention relates to a stud welding apparatus for the automated welding of weld studs to a workpiece surface by means of an electric arc, comprising a robot (200) and at least one stud welding head (100) fastened to the robot arm (210) thereof. Provision is made for the stud welding head (100) to have a connection flange (120) for releasable fastening to the robot arm (210), wherein said connection flange (120) has integrated electrical and pneumatic connections (171, 172) such that the electrical and pneumatic connection and supply of the stud welding head (100) can take place only via the connection flange (120).
Description
Beschreibung description
Bolzenschweißvorrichtung mit verbesserter Anbindung des Bolzenschweißkopfs, sowie Adaptereinrichtung zur Befestigung des Bolzenschweißkopfs am Roboter Stud welding device with improved connection of the stud welding head and adapter device for fastening the stud welding head to the robot
Die Erfindung betrifft eine Bolzenschweißvorrichtung für das automatisierte Verschweißen von Schweißbolzen an einer Werkstückoberfläche mittels Lichtbogen, umfassend einen Roboter und einen an dessen Roboterarm bzw. an dessen Roboterhand befestigten Bolzenschweißkopf. The invention relates to a stud welding device for the automated welding of welding studs to a workpiece surface by means of an arc, comprising a robot and a stud welding head fastened to its robot arm or to its robot hand.
Eine Bolzenschweißvorrichtung betreffender Art ist aus der EP 1 252 964 A2 bekannt. Zum Stand der Technik wird ergänzend auch auf die DE 200 03 127 U1 hingewiesen. A stud welding apparatus of the kind in question is known from EP 1 252 964 A2. The prior art is additionally referred to the DE 200 03 127 U1.
Die elektrische und pneumatische Anbindung und Versorgung eines an einem Roboter befestigten Bolzenschweißkopfs erfolgt bislang durch mehrere Elektrokabel und Pneumatikschläuche die, gegebenenfalls zu einem Kabel- und Schlauchpaket zu- sammengefasst, direkt mit dem Bolzenschweißkopf verbunden werden, wozu der Bolzenschweißkopf entsprechende Elektro- und Pneumatikanschlüsse aufweist. The electrical and pneumatic connection and supply of a stud welding head fastened to a robot has hitherto been effected by a plurality of electric cables and pneumatic hoses which, if necessary combined to form a cable and hose package, are directly connected to the stud welding head, for which purpose the stud welding head has corresponding electrical and pneumatic connections.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bolzenschweißvorrichtung betreffender Art anzugeben, die wenigstens einen mit dem Stand der Technik einhergehenden Nachteil nicht oder zumindest nur in einem verminderten Umfang aufweist. The invention has for its object to provide a stud welding device of the kind which does not have at least one associated with the prior art disadvantage or at least only to a reduced extent.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Bolzenschweißvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Mit dem nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Lösung der Aufgabe auch auf eine erfindungsgemäße Adaptereinrichtung zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Bolzenschweißvorrichtung. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände sowohl aus den abhängigen Ansprüchen als auch aus den nachfolgenden Erläuterungen. This object is achieved by a stud welding device according to the invention with the features of claim 1. With the independent claim, the solution of the problem extends to an adapter device according to the invention for use in a stud welding device according to the invention. Preferred developments and refinements emerge analogously for both subject matters of the invention both from the dependent claims and from the following explanations.
Die erfindungsgemäße Bolzenschweißvorrichtung für das automatisierte Verschweißen von Schweißbolzen an einer Werkstückoberfläche mittels Lichtbogen umfasst
einen Roboter, wobei es sich insbesondere um einen Mehrachsroboter handelt, und wenigstens einen an dessen Roboterarm (direkt oder indirekt) befestigten Bolzenschweißkopf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Bolzenschweißkopf einen Anschlussflansch für die (direkte oder indirekte) lösbare Befestigung am Roboterarm aufweist, wobei der Anschlussflansch über integrierte Elektro- und Pneumatikanschlüsse verfügt, so dass die elektrische und pneumatische Anbindung und Versorgung des Bolzenschweißkopfs alleinig bzw. ausschließlich über den Anschlussflansch bzw. durch den Anschlussflansch erfolgt bzw. erfolgen kann. The stud welding device according to the invention for the automated welding of welding studs to a workpiece surface by means of an arc a robot, which is in particular a multi-axis robot, and at least one on the robot arm (directly or indirectly) attached stud welding head. According to the invention, the stud welding head has a connection flange for the (direct or indirect) releasable attachment to the robot arm, wherein the connection flange has integrated electrical and pneumatic connections, so that the electrical and pneumatic connection and supply of the stud welding head are solely or exclusively via the Connection flange or through the connection flange takes place or can be done.
Unter einer elektrischen und/oder pneumatischen Anbindung des Bolzenschweißkopfs kann insbesondere die Herstellung und Aufrechterhaltung von Versorgungs- und/oder Steuerverbindungen zum Bolzenschweißkopf verstanden werden. Durch die elektrische und pneumatische Anbindung des Bolzenschweißkopfs über den zum Bolzenschweißkopf gehörenden Anschlussflansch wird der Aufwand beim Montieren und Demontieren des Bolzenschweißkopfs, insbesondere beim Auswechseln, erheblich reduziert. Die elektrische und pneumatische Anbindung über den Anschlussflansch kann die Versorgung aller elektrischen und pneumatischen Verbraucher, bevorzugt auch einer pneumatisch und/oder elektromotorisch betriebenen Ladevorrichtung, umfassen. Die elektrische Anbindung über den Anschlussflansch kann insbesondere auch der Anbindung von elektronischen Einrichtungen des Bolzenschweißkopfs, bspw. für die Überwachung und/oder Steuerung des Schweißvorgangs und/oder Ladevorgangs, dienen. Under an electrical and / or pneumatic connection of the stud welding head can be understood in particular the production and maintenance of supply and / or control connections to the stud welding head. Due to the electrical and pneumatic connection of the stud welding head via the connecting flange belonging to the stud welding head, the effort involved in mounting and dismounting the stud welding head, especially when replacing it, is considerably reduced. The electrical and pneumatic connection via the connection flange may include the supply of all electrical and pneumatic consumers, preferably also a pneumatically and / or electromotively operated charging device. The electrical connection via the connection flange can in particular also serve to connect electronic devices of the stud welding head, for example for the monitoring and / or control of the welding process and / or charging process.
Die bislang verteilt am Bolzenschweißkopf angeordneten Elektro- und Pneumatikanschlüsse entfallen, so dass eine kompakte Gestaltung des Bolzenschweißkopfs ermöglicht wird. Ferner entfallen außengeführte Leitungsverbindungen. Dadurch wird einerseits die Zugänglichkeit zur Schweißposition am Werkstück (bspw. im Kardantunnel einer Fahrzeugkarosserie) verbessert. Andererseits können die mit außengeführten Leitungsverbindungen einhergehenden Nachteile, wie Verschleiß und Beschädigungen durch Kollision, nicht eintreten.
Die erfindungsgemäße Bolzenschweißvorrichtung soll insbesondere im Karosseriebau für Kraftfahrzeuge verwendet werden und kann bspw. bei Automobilherstellern oder Zulieferfirmen eingesetzt werden. Distributed so far distributed on the stud welding head electrical and pneumatic connections omitted, so that a compact design of the stud welding head is made possible. Furthermore, no external line connections are required. As a result, on the one hand the accessibility to the welding position on the workpiece (eg. In the transmission tunnel of a vehicle body) is improved. On the other hand, the disadvantages associated with externally routed line connections, such as wear and damage due to collision, can not occur. The stud welding device according to the invention is intended to be used in particular in bodywork for motor vehicles and can be used, for example, in automobile manufacturers or suppliers.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Bolzenschweißkopf ein Gehäuse aufweist und dass die Gehäusebodenplatte dieses Gehäuses als Anschlussflansch ausgebildet ist. It is preferably provided that the stud welding head has a housing and that the housing bottom plate of this housing is designed as a connection flange.
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass am Roboterarm des Roboters (direkt oder indirekt) eine Adapterplatte mit integrierten Elektro- und Pneumatikversorgungsanschlüssen befestigt ist, mit der der Anschlussflansch des Bolzenschweißkopfs lösbar verbunden ist bzw. verbindbar ist. Furthermore, it is preferably provided that the robot arm of the robot (directly or indirectly), an adapter plate is mounted with integrated electrical and pneumatic supply connections, with the connecting flange of the stud welding head is detachably connected or can be connected.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Elektro- und Pneumatikanschlüsse im Anschlussflansch des Bolzenschweißkopfs und die Elektro- und Pneumatikversorgungsanschlüsse in der roboterseitigen Adapterplatte als lösbar ineinandergreifende Stecker und Kupplungen ausgebildet sind. Mit den Steckern und Kupplungen können beim Montieren des Bolzenschweißkopfs in einfacher Weise elektrische und pneumatische Verbindungen zum Bolzenschweißkopf hergestellt werden, die beim Demontieren des Bolzenschweißkopfs wieder getrennt werden. Ein separates Verbinden bzw. Trennen von Anschlüssen ist nicht erforderlich, womit auch die damit einhergehenden Nachteile (Zeitaufwand, Zugänglichkeit und dergleichen) entfallen. It is particularly preferably provided that the electrical and pneumatic connections in the connection flange of the stud welding head and the electrical and pneumatic supply connections in the robot-side adapter plate are designed as releasably intermeshing plugs and couplings. With the plugs and couplings can be made when mounting the stud welding head in a simple manner electrical and pneumatic connections to the stud welding head, which are separated again when dismantling the stud welding head. A separate connection or disconnection of terminals is not required, which also eliminates the associated disadvantages (time required, accessibility and the like).
Die Adapterplatte kann direkt am Roboter bzw. am Roboterarm befestigt sein. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Adapterplatte mittelbar über ein hohles Adapterstück am Roboterarm befestigt ist und dass Elektrokabel und Pneumatikschläuche zur Anbindung der Elektro- und Pneumatikversorgungsanschlüsse in der Adapterplatte geschützt im Inneren des hohlen Adapterstücks verlaufen bzw. verlegt sind. Die Elektrokabel und Pneumatikschläuche sind somit keiner Kollisionsgefahr und keinem Verschleiß, bspw. durch Kontakt mit dem Werkstück, ausgesetzt. Ferner wird die Zugänglichkeit zum Schweißort verbessert, wobei insbesondere auch einfachere Bewegungsbahnen für den Bolzenschweißkopf ermöglicht werden. Bei dem hohlen Adapterstück handelt es sich bevorzugt um ein Rohrstück, U-Profilstück, H-
Profilstück (bzw. ein Doppel-T-Profilstück) oder dergleichen. Bevorzugt sind die im Inneren des hohlen Adapterstücks verlegten Elektrokabel und Pneumatikschläuche an wenigstens einem Anschluss seitlich nach außen geführt. The adapter plate can be attached directly to the robot or to the robot arm. Preferably, however, it is provided that the adapter plate is attached indirectly via a hollow adapter piece on the robot arm and that run and laid electrical cables and pneumatic hoses for connecting the electrical and pneumatic supply connections in the adapter plate inside the hollow adapter piece. The electrical cables and pneumatic hoses are thus no risk of collision and no wear, eg. Exposed by contact with the workpiece. Furthermore, the accessibility to the welding site is improved, in particular also simpler trajectories for the stud welding head are made possible. The hollow adapter piece is preferably a pipe piece, U-profile piece, H- Profile piece (or a double-T profile piece) or the like. Preferably, laid in the interior of the hollow adapter piece of electrical cable and pneumatic hoses are guided at least one connection laterally outwards.
Bevorzugt weist der Bolzenschweißkopf eine elektromotorisch und/oder pneumatisch betriebene Ladevorrichtung auf, mit der die über einen Zuführanschluss zugeführten Bolzen aufgenommen und einem Greifer übergeben werden können. Die elektrische und/oder pneumatische Anbindung und Versorgung erfolgt bevorzugt ebenfalls über den Anschlussflansch des Bolzenschweißkopfs. Preferably, the stud welding head has an electromotive and / or pneumatically operated charging device with which the bolts supplied via a feed connection can be received and transferred to a gripper. The electrical and / or pneumatic connection and supply preferably also takes place via the connecting flange of the stud welding head.
Die erfindungsgemäße Adaptereinrichtung dient der indirekten bzw. mittelbaren Befestigung eines Bolzenschweißkopfs an einem Roboter bzw. Roboterarm in einer erfindungsgemäßen Bolzenschweißvorrichtung. Die erfindungsgemäße Adaptereinrichtung umfasst zumindest: The adapter device according to the invention serves for the indirect or indirect attachment of a stud welding head to a robot or robotic arm in a stud welding device according to the invention. The adapter device according to the invention comprises at least:
- eine Adapterplatte mit integrierten Elektro- und Pneumatikversorgungsanschlüssen, mit der der Anschlussflansch des Bolzenschweißkopfs lösbar verbindbar ist, an adapter plate with integrated electrical and pneumatic supply connections, with which the connecting flange of the stud welding head can be detachably connected,
- ein hohles Adapterstück, wobei Elektrokabel und Pneumatikschläuche zur Anbindung der Elektro- und Pneumatikversorgungsanschlüsse in der Adapterplatte geschützt im Inneren dieses hohlen Adapterstücks verlegt sind, und - A hollow adapter piece, with electrical cables and pneumatic hoses for connecting the electrical and pneumatic supply connections in the adapter plate protected inside this hollow adapter piece are laid, and
- eine Flanschplatte, mit der die Adaptereinrichtung (direkt) am Roboterarm bzw. an der Roboterhand des Roboters befestigbar ist. - A flange plate with which the adapter device (directly) on the robot arm or on the robot hand of the robot can be fastened.
Weiterbildungen für die erfindungsgemäße Adaptereinrichtung ergeben sich analog zu den vorausgehenden und/oder nachfolgenden Erläuterungen in Bezug auf die erfindungsgemäße Bolzenschweißvorrichtung. Further developments for the adapter device according to the invention are obtained analogously to the preceding and / or following explanations in relation to the stud welding device according to the invention.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die einzige Figur näher erläutert. Die in der Figur beispielhaft gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, unabhängig von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein. The invention will be explained in more detail below with reference to the single FIGURE. The features shown by way of example in the figure and / or explained below can, irrespective of specific feature combinations, be general features of the invention.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht die erfindungsgemäße Anbindung eines Bolzenschweißkopfs.
Fig. 1 zeigt einen Bolzenschweißkopf 100, der über eine Adaptereinrichtung 300 an einem Roboterarm 210 eines im Weiteren nicht dargestellten Roboters 200 befestigt ist. Bezüglich des an sich bekannten Roboters 200 wird auf den eingangs genannten Stand der Technik verwiesen. Über die Adaptereinrichtung 300 erfolgt auch die elektrische und pneumatische Anbindung des Bolzenschweißkopfs 100, wie nachfolgend erläutert. 1 shows a schematic side view of the connection according to the invention of a stud welding head. 1 shows a stud welding head 100, which is fastened via an adapter device 300 to a robot arm 210 of a robot 200 (not shown in the following). With regard to the robot 200 known per se, reference is made to the prior art mentioned in the introduction. The adapter device 300 also carries out the electrical and pneumatic connection of the stud welding head 100, as explained below.
Der Bolzenschweißkopf 100 weist ein Gehäuse 110 auf, in dem unter anderem elektrische und pneumatische Einrichtungen für dessen Betrieb untergebracht sind. Am Gehäuse 110 ist ein als Greifer ausgebildeter Schweißbolzenhalter 130 angeordnet, der an einer beweglichen Platte 140 befestigt ist. Mit 145 ist ein Faltenbalg und mit 135 ist eine Stromleitung für den Schweißstrom bezeichnet. The stud welding head 100 has a housing 110 in which inter alia electrical and pneumatic devices are accommodated for its operation. On the housing 110 designed as a gripper welding stud holder 130 is disposed, which is fixed to a movable plate 140. With 145 is a bellows and 135 is a power line for the welding current designated.
Der Bolzenschweißkopf 100 weist ferner einen Zuführanschluss 150 für die automatische Zuführung der zu verschweißenden Bolzen auf. Die Zuführung erfolgt durch ein externes Zuführgerät. Die über den Zuführanschluss 150 zugeführten Bolzen werden mit einer am Bolzenschweißkopf 100 verbauten Ladevorrichtung 160 einzeln aufgenommen und dem Greifer 130 übergeben. Zur Ladevorrichtung 160 gehört ein relativbeweglicher Ladeschieber bzw. Ladeschlitten 161 mit einem schwenkbaren Aufnehmer 162, der wenigstens einen über den Zuführanschluss 150 zugeführten und als nächstes zu verschweißenden Bolzen an einem Übergabepunkt aufnehmen, zum Greifer 130 transportieren und dort an diesen übergeben kann. The stud welding head 100 further has a feed port 150 for automatically feeding the bolts to be welded. Feeding is done by an external feeder. The bolts fed via the feed connection 150 are picked up individually with a loading device 160 installed on the stud welding head 100 and transferred to the gripper 130. The loading device 160 includes a relatively movable loading slide or loading slide 161 with a pivotable receiver 162, which receives at least one fed via the feed port 150 and next to be welded bolts at a transfer point, transport to the gripper 130 and there passed to this.
Der Zuführanschluss 150 und die Ladevorrichtung 160 können auch anders ausgestaltet sein. Der Bolzenschweißkopf 100 kann mehrere Zuführanschlüsse 150 für die Zuführung unterschiedlicher Bolzen aufweisen. Der Ladeschieber 161 der Ladevorrichtung 160 kann dementsprechend als Mehrfach-Ladeschieber ausgebildet sein, so dass dieser je nach Bedarf unterschiedliche, über verschiedene Zuführanschlüsse zugeführte Bolzen aufnehmen und dem Greifer 130 zuführen kann. Aus dem Stand der Technik sind ferner andere Systeme und Einrichtungen für die automatische Zuführung und Weitergabe der zu verschweißenden Bolzen bekannt, die ebenfalls an einer erfindungsgemäßen Bolzenschweißvorrichtung zum Einsatz kommen können.
Die zum Gehäuse 110 gehörende Gehäusebodenplatte 120 ist als Anschlussflansch ausgebildet. Mit dieser als Anschlussflansch ausgebildeten Gehäusebodenplatte 120 ist der Bolzenschweißkopf 100 lösbar an einer Adapterplatte 320 befestigt. Die lösbare Befestigung an der Adapterplatte 320 kann bspw. durch Verschrauben und/oder einen Klemmmechanismus erfolgen. Anstelle der Gehäusebodenplatte 120 kann auch ein anderes Wandungsteil des Gehäuses 110 als Anschlussflansch ausgebildet sein. Ferner kann eine separate mit dem Gehäuse 1 10 verbundene Anschlussplatte vorgesehen sein, die als Anschlussflansch dient. The feed port 150 and the charging device 160 may also be configured differently. The stud welding head 100 may have a plurality of feed ports 150 for feeding different bolts. The loading slide 161 of the loading device 160 can accordingly be designed as a multiple loading slide, so that it can pick up different pins supplied via different feed connections and supply them to the gripper 130 as required. Other systems and devices for the automatic supply and transfer of the bolts to be welded, which can likewise be used on a stud welding device according to the invention, are also known from the state of the art. The housing 110 belonging to the housing housing plate 120 is formed as a connection flange. With this designed as a flange housing base plate 120 of the stud welding head 100 is releasably attached to an adapter plate 320. The detachable attachment to the adapter plate 320 may, for example, by screwing and / or a clamping mechanism. Instead of the housing base plate 120, another wall part of the housing 110 may be formed as a connection flange. Furthermore, a separate connected to the housing 1 10 connection plate may be provided which serves as a connection flange.
Die Gehäusebodenplatte 120 weist integrierte Elektro- und Pneumatikanschlüsse 171 und 172 auf. In der Figur ist beispielhaft ein Elektroanschluss 171 und ein Pneumatikanschluss 172 dargestellt, wobei in Abhängigkeit der am Bolzenschweißkopf 100 vorhandenen Einrichtungen bzw. Verbraucher eine Vielzahl solcher Elektro- und Pneumatikanschlüsse 171 und 172 vorgesehen sein kann. Ferner ist denkbar, dass die Versorgung der Verbraucher am Bolzenschweißkopf 100 über Verteiler im Gehäuse 1 10 erfolgt, so dass aufgrund einer solchen Zusammenfassung die Anzahl der Anschlüsse 171 und 172 niedrig gehalten werden kann. Mindestens jedoch ist ein Elektroanschluss 171 und ein Pneumatikanschluss 172 vorgesehen, die eventuell zu einem einzelnen Kombianschluss 171/172 zusammengefasst sein können. The housing bottom plate 120 has integrated electrical and pneumatic connections 171 and 172. In the figure, an electrical connection 171 and a pneumatic connection 172 is shown by way of example, wherein a plurality of such electrical and pneumatic connections 171 and 172 can be provided depending on the devices or consumers present on the stud welding head 100. Furthermore, it is conceivable that the supply of the consumer to the stud welding head 100 takes place via distributors in the housing 110, so that the number of connections 171 and 172 can be kept low due to such a summary. At least, however, an electrical connection 171 and a pneumatic connection 172 are provided, which may possibly be combined to form a single combination connection 171/172.
Korrespondierend zu den Elektro- und Pneumatikanschlüsse 171 und 172 in der Gehäusebodenplatte 120 weist die Adapterplatte 320 Elektro- und Pneumatikversorgungsanschlüsse 371 und 371 auf. Die Elektro- und Pneumatikanschlüsse 171 und 172 im Anschlussflansch 120 des Bolzenschweißkopfs 100 und die Elektro- und Pneumatikversorgungsanschlüsse 371 und 372 in der roboterseitigen Adapterplatte 320 sind als lösbar ineinandergreifende Stecker und Kupplungen ausgebildet, so dass beim Montieren bzw. Befestigen des Bolzenschweißkopfs 100 an die Adapterplatte 320 unmittelbar Steckverbindungen hergestellt werden, die beim Demontieren wieder getrennt werden. Die Stecker und Kupplungen 171 und 172 bzw. 371 und 372 sind baulich in die Gehäusebodenplatte 120 bzw. in die Adapterplatte 320 eingebunden. Bevorzugt handelt es sich bei den elektrischen Steckern und Kupplungen um mehrpolige Steckverbinder.
Die elektrische und pneumatische Anbindung und Versorgung des Bolzenschweißkopfs 100, was insbesondere auch die Betriebsversorgung für die Ladevorrichtung 160 einschließt, erfolgt alleinig über die in der Gehäusebodenplatte 120 integrierten Elektro- und Pneumatikanschlüsse 171 und 172. Die Anbindung von elektronischen Einrichtungen im Bolzenschweißkopf 100, die bspw. der Überwachung und/oder Steuerung des Ladevorgangs (Zuführung und Weitergabe der zu verschweißenden Bolzen) und/oder des Schweißvorgangs dienen, kann auf gleiche Weise erfolgen. Corresponding to the electrical and pneumatic connections 171 and 172 in the housing base plate 120, the adapter plate 320 has electrical and pneumatic supply connections 371 and 371. The electrical and pneumatic connections 171 and 172 in the connection flange 120 of the stud welding head 100 and the electrical and pneumatic supply connections 371 and 372 in the robot-side adapter plate 320 are designed as releasably intermeshing plugs and couplings, so that when mounting the stud welding head 100 to the adapter plate 320 direct connections are made, which are separated again during disassembly. The plugs and couplings 171 and 172 or 371 and 372 are structurally integrated into the housing bottom plate 120 and into the adapter plate 320. Preferably, the electrical connectors and couplings are multi-pin connectors. The electrical and pneumatic connection and supply of the stud welding head 100, which in particular also includes the operating supply for the charging device 160, takes place solely via the electrical and pneumatic connections 171 and 172 integrated in the housing bottom plate 120. The connection of electronic devices in the stud welding head 100, which is, for example, The monitoring and / or control of the charging process (supply and transfer of the bolts to be welded) and / or the welding process can be carried out in the same way.
Der Bolzenschweißkopf 100 ist indirekt bzw. mittelbar über eine Adaptereinrichtung 300 am Roboter 200 befestigt. Die nicht zum Bolzenschweißkopf 100 gehörende Adapterplatte 320 ist an einem hohlen rohrartigen Adapterstück 330 befestigt. Die Adapterplatte 320 und das rohrartige Adapterstück 330 bilden die Adaptereinrichtung 300, zu der auch eine Flanschplatte 310 gehört, mit der die Adaptereinrichtung 300 am Roboterarm 210 befestigt ist (bspw. mittels Verschraubung, wie gezeigt). Die Flanschplatte 310 und die Adapterplatte 320 sind bspw. mit den Endabschnitten des rohrartigen Adapterstücks 330 verschraubt oder verschweißt. Die Elektrokabel 341 (wobei es sich wenigstens um ein Elektrokabel handelt) und Pneumatikschläuche 342 (wobei es sich wenigstens um einen Pneumatikschlauch handelt) zur Anbindung der Elektro- und Pneumatikversorgungsanschlüsse 371 und 372 in der Adapterplatte 320 verlaufen im Inneren des rohrartigen Adapterstücks 330 und können, wie gezeigt, zu einem Kabel- und Schlauchpaket zusammengefasst sein. The stud welding head 100 is attached indirectly or indirectly to the robot 200 via an adapter device 300. The adapter plate 320, which does not belong to the stud welding head 100, is fastened to a hollow tubular adapter piece 330. The adapter plate 320 and the tubular adapter piece 330 form the adapter device 300, which also includes a flange plate 310, with which the adapter device 300 is attached to the robot arm 210 (for example by means of screwing, as shown). The flange plate 310 and the adapter plate 320 are bolted or welded to the end portions of the tubular adapter piece 330, for example. The electrical cables 341 (which is at least an electrical cable) and pneumatic hoses 342 (which is at least a pneumatic hose) for connecting the electrical and pneumatic supply ports 371 and 372 in the adapter plate 320 extend inside the tubular adapter 330 and can, as shown, be combined into a cable and hose package.
Anstelle eines rohrartigen Adapterstücks 330 kann auch ein U-Profilstück oder H- Profilstück oder dergleichen verwendet werden, wobei die Elektrokabel 341 und Pneumatikschläuche 342 innerhalb einer durch die Profilschenkel gebildeten Profilkammer verlaufen bzw. verlegt sind. Instead of a tubular adapter piece 330 can also be a U-shaped piece or H-profile piece or the like may be used, wherein the electric cable 341 and pneumatic tubes 342 extend within a profile chamber formed by the profile leg or are laid.
In Nähe zur Flanschplatte 310 und somit entfernt vom Bolzenschweißkopf 100 sind die Elektrokabel 341 und Pneumatikschläuche 342 über wenigstens einen Anschluss 360 seitlich nach außen geführt. Der Anschluss 360 ist fest am rohrartigen Adapterstück 330 verbaut. Bei dem Anschluss 360 handelt es sich bspw. um einen als Stecker und/oder Kupplung ausgebildeten Kombianschluss, der elektrische und pneumatische Anschlusselemente umfassen kan. Alternativ können auch mehrere ge-
trennte Anschlüsse vorgesehen sein, wobei es sich bei dem elektrischen Anschluss um einen mehrpoligen Steckverbinder (Stecker und/oder Kupplung) handeln kann. An dem Anschluss 360 ist eine zentrale Versorgungsleitung 400 (oder alternativ einzelne Versorgungsleitungen) lösbar angebunden. In proximity to the flange plate 310 and thus removed from the stud welding head 100, the electric cables 341 and pneumatic tubes 342 are guided laterally outwards via at least one connection 360. The connection 360 is firmly installed on the tubular adapter piece 330. The connection 360 is, for example, a combination connection formed as a plug and / or coupling, which can comprise electrical and pneumatic connection elements. be provided separate terminals, wherein it can be a multi-pin connector (plug and / or coupling) in the electrical connection. A central supply line 400 (or alternatively individual supply lines) is detachably connected to the connection 360.
In vorteilhafter Weise wird die zentrale Versorgungsleitung 400 (oder alternativ einzelne Versorgungsleitungen) nicht direkt mit dem Bolzenschweißkopf 100 verbunden. Die elektrische und pneumatische Anbindung und Versorgung des Bolzenschweißkopfs 100 erfolgt in der zuvor erläuterten Weise über die Adaptereinrichtung 300. Außengeführte Leitungsverbindungen (Elektrokabel und Pneumatikschläuche) und die damit einhergehenden Nachteile (Verschleiß und Kollisionsgefahr) entfallen. Beim Demontieren des Bolzenschweißkopfs 100 (bspw. bei Wartung, bei Reparatur und/oder beim Austausch) muss die Versorgungsleitung 400 nicht entfernt werden. Die als Kupplungen und Stecker ausgeführten Anschlüsse 171 , 172, 371 und 372 in der Gehäusebodenplatte 120 und in der Adapterplatte 320 ermöglichen eine schnelle und problemlose Montage und Demontage des Bolzenschweißkopfs 100 ohne längere Stillstandzeiten der Bolzenschwei ßvorrichtung .
Advantageously, the central supply line 400 (or alternatively individual supply lines) is not directly connected to the stud welding head 100. The electrical and pneumatic connection and supply of the stud welding head 100 takes place in the previously explained manner via the adapter device 300. Externally routed line connections (electrical cables and pneumatic hoses) and the associated disadvantages (wear and risk of collision) are eliminated. When disassembling the stud welding head 100 (eg during maintenance, repair and / or replacement), the 400 supply line need not be removed. The designed as couplings and connectors 171, 172, 371 and 372 in the housing base plate 120 and in the adapter plate 320 allow fast and easy assembly and disassembly of the stud welding head 100 without longer downtime of Bolzenschwei ßvorrichtung.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
Bolzenschweißvorrichtung mit verbesserter Anbindunq des Bolzenschweißkopfs, sowie Adaptereinrichtung zur Befestigung des Bolzenschweißkopfs am Roboter Stud welding device with improved connection of the stud welding head and adapter device for fastening the stud welding head to the robot
100 Bolzenschweißkopf 100 stud welding head
110 Gehäuse, Gehäuse 110 housing, housing
120 Gehäusebodenplatte, Anschlussflansch 120 Caseback plate, connection flange
130 Greifer 130 grippers
135 Stromleitung (zum Greifer) 135 power line (to the gripper)
140 Platte 140 plate
145 Faltenbalg 145 bellows
150 Zuführanschluss 150 feed connection
160 Ladevorrichtung 160 loader
161 Ladeschieber, Ladeschlitten 161 Charging slider, loading carriage
162 Aufnehmer 162 transducers
171 Elektroanschluss (Bolzenschweißkopf) 171 Electrical connection (stud welding head)
172 Pneumatikanschluss (Bolzenschweißkopf) 172 pneumatic connection (stud welding head)
200 Roboter 200 robots
210 Roboterarm 210 robot arm
300 Adaptereinrichtung 300 adapter device
310 Flanschplatte 310 flange plate
320 Adapterplatte 320 adapter plate
330 Adapterstück 330 adapter piece
341 Elektrokabel 341 electric cables
342 Pneumatikschlauch 342 pneumatic hose
360 Anschluss 360 connection
371 Elektroversorgungsanschluss 371 electrical supply connection
372 Pneumatikversorgungsanschluss 372 Pneumatic supply connection
400 Versorgungsleitung
400 supply line
Claims
1. Bolzenschweißvorrichtung für das automatisierte Verschweißen von Schweißbolzen an einer Werkstückoberfläche mittels Lichtbogen, umfassend einen Roboter (200) und wenigstens einen an dessen Roboterarm (210) befestigten Bolzenschweißkopf (100), A stud welding apparatus for the automated welding of welding studs to a workpiece surface by means of an arc, comprising a robot (200) and at least one stud welding head (100) fastened to its robot arm (210),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Bolzenschweißkopf (100) einen Anschlussflansch (120) für die lösbare Befestigung am Roboterarm (210) aufweist, wobei dieser Anschlussflansch (120) über integrierte Elektro- und Pneumatikanschlüsse (171 , 172) verfügt, so dass die elektrische und pneumatische Anbindung und Versorgung des Bolzenschweißkopfs (100) alleinig über den Anschlussflansch (120) erfolgen kann. the stud welding head (100) has a connection flange (120) for the detachable attachment to the robot arm (210), wherein this connection flange (120) has integrated electrical and pneumatic connections (171, 172), so that the electrical and pneumatic connection and supply of the Stud welding head (100) can be made solely via the connection flange (120).
2. Bolzenschweißvorrichtung nach Anspruch 1 , 2. Stud welding device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Bolzenschweißkopf (100) ein Gehäuse (1 10) aufweist und dass die Gehäusebodenplatte (120) dieses Gehäuses als Anschlussflansch ausgebildet ist. the stud welding head (100) has a housing (110) and that the housing bottom plate (120) of this housing is designed as a connecting flange.
3. Bolzenschweißvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 3. Stud welding device according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
am Roboterarm (210) des Roboters (200) eine Adapterplatte (320) mit integrierten Elektro- und Pneumatikversorgungsanschlüssen (371 , 372) befestigt ist, mit der der Anschlussflansch (120) des Bolzenschweißkopfs (100) lösbar
verbunden ist. on the robot arm (210) of the robot (200) an adapter plate (320) with integrated electrical and pneumatic supply connections (371, 372) is attached to the connecting flange (120) of the stud welding head (100) releasably connected is.
4. Bolzenschweißvorrichtung nach Anspruch 3, 4. Stud welding device according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Elektro- und Pneumatikanschlüsse (171 , 172) im Anschlussflansch (120) des Bolzenschweißkopfs (100) und die Elektro- und Pneumatikversorgungsanschlüsse (371 , 372) in der roboterseitigen Adapterplatte (320) als lösbar ineinandergreifende Stecker und Kupplungen ausgebildet sind. the electrical and pneumatic connections (171, 172) in the connection flange (120) of the stud welding head (100) and the electrical and pneumatic supply connections (371, 372) in the robot-side adapter plate (320) are designed as releasably intermeshing plugs and couplings.
5. Bolzenschweißvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, 5. Stud welding device according to claim 3 or 4,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Adapterplatte (320) mittelbar über ein hohles Adapterstück (330) am Roboterarm (210) befestigt ist und dass Elektrokabel (341 ) und Pneumatikschläuche (342) zur Anbindung der Elektro- und Pneumatikversorgungsanschlüsse (371 , 372) in der Adapterplatte (320) geschützt im Inneren dieses hohlen Adapterstücks (330) verlegt sind. the adapter plate (320) is indirectly fastened to the robot arm (210) via a hollow adapter piece (330) and that electrical cables (341) and pneumatic hoses (342) for connecting the electrical and pneumatic supply connections (371, 372) in the adapter plate (320) are protected inside this hollow adapter piece (330) are laid.
6. Bolzenschweißvorrichtung nach Anspruch 5, 6. Stud welding device according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das hohle Adapterstück (330) ein Rohrstück, U-Profilstück oder H-Profilstück ist. the hollow adapter piece (330) is a pipe piece, U-profile piece or H-profile piece.
7. Bolzenschweißvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, 7. Stud welding device according to claim 5 or 6,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die im Inneren des hohlen Adapterstücks (330) verlegten Elektrokabel (341) und Pneumatikschläuche (342) an wenigstens einem Anschluss (360) seitlich
nach außen geführt sind. in the interior of the hollow adapter piece (330) laid electrical cable (341) and pneumatic hoses (342) on at least one connection (360) laterally are led to the outside.
8. Bolzenschweißvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, 8. Stud welding device according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der Bolzenschweißkopf (100) eine elektromotorisch und/oder pneumatisch betriebene Ladevorrichtung (160) aufweist, die ebenfalls über den Anschlussflansch (120) des Bolzenschweißkopfs (100) elektrisch und/oder pneumatisch angebunden und versorgt ist. the stud welding head (100) has an electromotive and / or pneumatically operated charging device (160), which is likewise electrically and / or pneumatically connected and supplied via the connecting flange (120) of the stud welding head (100).
9. Adaptereinrichtung (300) für die mittelbare Befestigung eines Bolzenschweißkopfs (100) an einem Roboter (200) in einer Bolzenschweißvorrichtung gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, umfassend An adapter device (300) for indirectly attaching a stud welding head (100) to a robot (200) in a stud welding apparatus according to any one of the preceding claims
- eine Adapterplatte (320) mit integrierten Elektro- und Pneumatikversorgungsanschlüssen (371 , 372), mit der der Anschlussflansch (120) des Bolzenschweißkopfs (100) lösbar verbindbar ist, - An adapter plate (320) with integrated electrical and pneumatic supply connections (371, 372), with which the connecting flange (120) of the stud welding head (100) is detachably connectable,
- ein hohles Adapterstück (330), wobei Elektrokabel (341) und Pneumatikschläuche (342) zur Anbindung der Elektro- und Pneumatikversorgungsanschlüsse (371 , 372) in der Adapterplatte (320) geschützt im Inneren dieses hohlen Adapterstücks (330) verlegt sind, und - A hollow adapter piece (330), wherein electric cable (341) and pneumatic hoses (342) for connecting the electrical and pneumatic supply connections (371, 372) in the adapter plate (320) protected inside this hollow adapter piece (330) are laid, and
- eine Flanschplatte (310), mit der die Adaptereinrichtung (300) am Roboterarm (210) des Roboters (200) befestigbar ist.
- A flange plate (310) with which the adapter device (300) on the robot arm (210) of the robot (200) can be fastened.
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