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DE102007001979A1 - Robot-compatible, traveling laser welding unit, has actuator drive including one or more rolling membrane cylinders - Google Patents

Robot-compatible, traveling laser welding unit, has actuator drive including one or more rolling membrane cylinders Download PDF

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Publication number
DE102007001979A1
DE102007001979A1 DE102007001979A DE102007001979A DE102007001979A1 DE 102007001979 A1 DE102007001979 A1 DE 102007001979A1 DE 102007001979 A DE102007001979 A DE 102007001979A DE 102007001979 A DE102007001979 A DE 102007001979A DE 102007001979 A1 DE102007001979 A1 DE 102007001979A1
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DE
Germany
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machining device
rolling diaphragm
cylinder
machining
actuator
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102007001979A
Other languages
German (de)
Inventor
Manfred HÖLSCHER
Thomas Henneke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUKA Systems GmbH
Original Assignee
KUKA Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUKA Systems GmbH filed Critical KUKA Systems GmbH
Priority to DE102007001979A priority Critical patent/DE102007001979A1/en
Publication of DE102007001979A1 publication Critical patent/DE102007001979A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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    • B23K26/0876Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

The actuator (15) drive (18) includes rolling membrane cylinders (19, 20). The drive has two single-acting rolling membrane cylinders with opposed actions. Alternatively, a single actuator drive is used, having a double-acting rolling membrane cylinder. The actuator drive comprises a cylinder and piston, with a rolling membrane between them. A piston rod is included. The cylinder is oriented in the approach direction (27). A pneumatic supply is connected to the cylinder. The cylinder is controlled for constant force. The piston moves freely in advance and has no resilient return component. A non-return valve (37) prevents application of reduced pressure, on the pressure side of the piston. The non return valve has a low change-over threshold of 0.03-0.05 bar. The actuator unit has a guided positioner (16) on which the contact component (12) and operational head are arranged. The positioner is constructed as a carriage with a guide, carried on the frame of the contact unit. The rolling membrane cylinder is located between the positioner and the frame and has end connections (22-25). Further ancillaries are detailed. The unit has a laser welding head. The frame has a mechanical connector for a multi-axis industrial robot manipulator. Optical line generators are included, to project visible lines before and after the working point. They are arranged on one side of the head and have adjustable holders.

Description

Die Erfindung betrifft eine robotertaugliche Bearbeitungseinrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.The The invention relates to a robot-compatible processing device with the features in the preamble of the main claim.

Eine solche Bearbeitungseinrichtung ist z. B. in Form einer Laserschweißeinrichtung aus der WO 97/37808 A , der DE 201 03 411 U1 und der DE 201 11 394 U1 bekannt. Die Laserschweißeinrichtung besteht in diesen Fällen jeweils aus einem Laserschweißkopf und einer Andruckvorrichtung mit ein oder mehreren Andruckelementen, z. B. einer Andruckrolle oder einem Andruckfinger und einer Zustellvorrichtung, die einen Stellantrieb aufweist. Über die Zustellvorrichtung und den Stellantrieb wird das Andruckelement gegen das zu bearbeitende Werkstück gedrückt, wobei unabhängig von der Roboterbewegung eventuelle Toleranzen in den Werkstücken durch die Andruckvorrichtung ausgeglichen und der Druckkontakt mit der eingestellten Andruckkraft aufrecht erhalten wird. Beim Andrücken und bei evtl. Nachsetzbewegungen wird auch der Laserschweißkopf mitgeführt und der eingestellte Arbeitsabstand eingehalten. Bei den vorbekannten Bearbeitungseinrichtungen besteht der Stellantrieb aus einem konventionellen Pneumatikzylinder mit einer zum Andrücken und Nachsetzen ausfahrbaren Kolbenstange.Such a processing device is z. B. in the form of a laser welding device from the WO 97/37808 A , of the DE 201 03 411 U1 and the DE 201 11 394 U1 known. The laser welding device consists in these cases each of a laser welding head and a pressure device with one or more pressure elements, z. B. a pinch roller or a Andruckfinger and a delivery device having an actuator. About the feed device and the actuator, the pressure element is pressed against the workpiece to be machined, which is compensated regardless of the robot movement any tolerances in the workpieces by the pressure device and the pressure contact with the set pressure force is maintained. When pressing and possibly Nachsetzbewegungen also the laser welding head is carried along and maintained the set working distance. In the previously known processing devices, the actuator consists of a conventional pneumatic cylinder with an extendable for pressing and repositioning piston rod.

Derartige Pneumatikzylinder besitzen eine Krafthysterese, d. h. die wirkende Andruckkraft ist abhängig von der Bewegungsrichtung des Zylinders. Hierbei können Kraftdifferenzen von bis zu 70 N entstehen. Dies hat zur Folge, dass die minimale Andruckkraft deutlich oberhalb von dieser Kraftdifferenz liegen muss, um gleichmäßig reproduzierbare Andruckbedingen zu erhalten. Außerdem kann die Andruckkraft nur relativ ungenau dosiert und eingehalten werden. Gerade bei Lasernahtschweißungen an Fahrzeugrohkarosserien, z. B. im Dachbereich, kommt es hierbei zu Qualitätseinbußen, da mit der Andruckkraft der Ausgasungsspalt im Bereich von wenigen Zehntel Millimeter eingestellt werden muss. Wegen der vorerwähnten Krafthysterese ist dieses aber nur bedingt möglich.such Pneumatic cylinders have a force hysteresis, d. H. the acting one Pressing force depends on the direction of movement of the Cylinder. This can force differences of up to 70 N arise. This has the consequence that the minimum pressure force must be well above this force difference to evenly to obtain reproducible Andruckbedingen. In addition, the Pressure force only relatively inaccurate doses and adhered to. Especially in laser seam welding to vehicle bodywork, z. B. in the roof area, this leads to quality losses, because with the pressure force of the outgassing gap in the range of a few Tenths of a millimeter must be adjusted. Because of the aforementioned Force hysteresis this is only conditionally possible.

Auf dem Markt sind pneumatische Zylinder mit einer reduzierten Krafthysterese verfügbar, die jedoch eine silikonhaltige Schmierung besitzen und wegen der damit verbundenen Leckageverluste in vielen Bereichen nicht einsetzbar sind. Insbesondere im Automobilbau besteht das Problem, dass bereits winzige Mengen des austretenden silikonhaltigen Schmiermittels das Blechbauteil verunreinigen, was bei der späteren Lackierung zu großen Problemen wegen einer ungleichmäßigen Lackannahme führt.On On the market are pneumatic cylinders with a reduced force hysteresis available, but which have a silicone-based lubrication and because of the associated leakage losses in many areas can not be used. Especially in the automotive industry that exists Problem that already tiny amounts of leaking silicone-containing lubricant contaminate the sheet metal component, resulting in later painting to big problems because of an uneven Paint acceptance leads.

In der Praxis ist es ferner bekannt, anstelle der pneumatischen Zylinder servomotorische Antriebe einzusetzen. Diese Antriebe bedingen allerdings einen deutlich gesteigerten Bau- und Kostenaufwand und brauchen relativ viel Platz. Zudem sind sie anfälliger gegenüber Störungen als Pneumatikzylinder und haben auch nicht das gleiche schnelle Ansprechverhalten.In In practice, it is also known instead of the pneumatic cylinder use servo-motor drives. These drives, however, require one significantly increased construction and cost and need relatively lots of space. In addition, they are more vulnerable Disturbances as a pneumatic cylinder and do not have that same fast response.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere robotertaugliche Bearbeitungseinrichtung aufzuzeigen.It is therefore an object of the present invention, a better robot suitable Show processing device.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.The Invention solves this problem with the features in the main claim.

Der Rollmembranzylinder hat den Vorteil, dass er nicht die von konventionellen Pneumatikzylindern bekannte Krafthysterese besitzt und eine sehr feine Kraftdosierung ermöglicht. Hierbei können außerdem Stick-Slip-Effekte vermieden werden.Of the Roll diaphragm cylinder has the advantage that it is not that of conventional Pneumatic cylinders known force hysteresis and has a very fine Force dosage allows. Here can also Stick-slip effects are avoided.

Der Stellantrieb kann mehrere Rollmembranzylinder aufweisen, wobei diese auch entgegengesetzte Wirkrichtungen haben können. Hierbei kann z. B. mit dem einen Rollmembranzylinder eine Andruckkraft oder Senkkraft und mit dem anderen Rollmembranzylinder eine Rückholkraft oder Hebekraft erzeugt werden. Durch entsprechende Ansteuerung oder Regelung beider Rollmembranzylinder kann der Einfluss des Eigengewichts der beweglichen Einrichtungsteile auf die Andruckkraft vollständig kompensiert werden.Of the Actuator may have a plurality of rolling diaphragm cylinder, these can also have opposite directions of action. in this connection can z. B. with a rolling diaphragm cylinder a pressing force or Lowering force and with the other rolling diaphragm cylinder a return force or lifting power are generated. By appropriate control or Control of both rolling diaphragm cylinder can the influence of its own weight the movable device parts on the pressing force completely be compensated.

Der oder die Rollmembranzylinder werden vorzugsweise mit Druckluft beaufschlagt und können über eine geeignete Ventilsteuerung sehr genau gesteuert und positioniert werden. Hierbei können auch Bahnabweichungen, insbesondere Höhenabweichungen, kompensiert werden. Der oder die Rollmembranzylinder können insbesondere auf eine konstante Kraft in den unterschiedlichen Auszugsstellungen geregelt werden. Dies ist für Qualität und Genauigkeit der ausgeführten Prozesse, insbesondere eines Laserschweißprozesses, von Vorteil.Of the or the rolling diaphragm cylinders are preferably pressurized with compressed air and can have a suitable valve control be precisely controlled and positioned. Here you can also web deviations, in particular height deviations, be compensated. The or the rolling diaphragm cylinder can in particular to a constant force in the different extension positions be managed. This is for quality and accuracy the processes carried out, in particular a laser welding process, advantageous.

Die Bearbeitungseinrichtung besitzt eine Andruckvorrichtung und eine Zustellvorrichtung mit einem Stellelement, z. B. einem Stellschlitten, und einer Schlittenführung, z. B. einer Schlittenschiene. Die Bearbeitungseinrichtung kann eine gesteuerte Klemmeinrichtung zum Festsetzen des Stellelementes außerhalb der Betriebs- und Prozesszeiten aufweisen. Die Klemmeinrichtung kann z. B. bei Abschalten der Fluidversorgung für den oder die Rollmembranzylinder automatisch einfallen und das Stellelement fixieren. Hierdurch können eine Fehlbedienung und eine ungünstige Belastung des oder der Rollmembranzylinder vermieden werden. Die steuerbare Klemmeinrichtung kann außerdem gezielt zum Überbrücken von Applikationsbereichen eingesetzt werden, bei denen keine Andruckkraft auf das Werkstück ausgeübt werden soll, z. B. am Endbereich der Bearbeitungsbahn, bei Umorientierungen oder dgl..The processing device has a pressure device and a feed device with an actuating element, for. B. a parking carriage, and a carriage guide, z. B. a carriage rail. The processing device may have a controlled clamping device for setting the control element outside the operating and process times. The clamping device can, for. B. when switching off the fluid supply for the or the rolling diaphragm cylinder automatically invade and fix the actuator. As a result, incorrect operation and unfavorable loading of the rolling diaphragm cylinder or cylinders can be avoided. The controllable clamping device can also be used selectively for bridging application areas in which no pressure force is to be exerted on the workpiece, for. B. at the end of the Machining track, with reorientations or the like ..

Die Bearbeitungseinrichtung kann ferner ein Sicherungselement zur Vermeidung von Unterdruck auf der Druckseite des oder der Rollmembranzylinder besitzen. Hierdurch kann z. B. bei Bedarf ein Druckausgleich durch Zuführung von Umgebungsluft aus der Atmosphäre stattfinden. Hierdurch kann ebenfalls der oder die Rollmembranzylinder geschützt werden. Bei Entstehen eines Vakuums auf der Druckseite könnte die Rollmembran beschädigt werden.The Machining device may further include a securing element for avoidance of negative pressure on the pressure side of the rolling diaphragm or the cylinder have. As a result, z. B. if necessary, a pressure equalization Supply of ambient air from the atmosphere occur. This can also be the or the rolling diaphragm cylinder to be protected. When a vacuum arises on the pressure side The rolling diaphragm could be damaged.

Bei dem oder den beanspruchten Rollmembranzylinder(n) kann auf ein elastisches Rückstellelement im Zylinder verzichtet werden. Hierdurch muss der Fluiddruck nicht gegen eine Federkraft oder dergleichen arbeiten, die sich zudem über den Kolbenweg erhöht. Der Wegfall der elastischen Rückstellkraft ist für eine Steuerung oder Regelung des oder der Rollmembranzylinder auf konstante Kraft von Vorteil.at the claimed or the rolling diaphragm cylinder (s) can on an elastic Reset element in the cylinder can be dispensed with. hereby the fluid pressure does not have to be against a spring force or the like work, which also increases over the piston stroke. The elimination of the elastic restoring force is for a control or regulation of the rolling diaphragm cylinder or on constant power of advantage.

Die Bearbeitungseinrichtung besitzt eine Pneumatikeinheit, die mit einer Pneumatikplatte ausgerüstet sein kann, welche ein internes Pneumatikkanalnetz aufweist. Hierdurch kann zu einem großen Teil auf die bisher üblichen externen Pneumatikleitungen oder Schläuche und die damit verbundenen Störkonturen verzichtet werden. Der Montageaufwand wird außerdem verringert. Die Pneumatikplatte hat eigenständige Bedeutung und kann auch in Verbindung mit anderen Bearbeitungseinrichtungen nach dem Stand der Technik und anderen Arten von Pneumatikzylindern eingesetzt werden.The Machining device has a pneumatic unit with a Pneumatic plate can be equipped, which is an internal Pneumatic channel network has. This can be done to a large extent on the usual external pneumatic lines or Hoses and the associated interference contours be waived. The assembly effort is also reduced. The pneumatic plate has independent meaning and can also in connection with other processing equipment after State of the art and other types of pneumatic cylinders used become.

Die Bearbeitungseinrichtung kann ferner eine Führungseinrichtung mit ein oder mehreren optischen Lichtliniengeneratoren aufweisen. Diese können doppelt vorhanden sein und optisch sichtbare Linien in Bewegungsrichtung vor und hinter dem Arbeitspunkt oder der Prozessstelle erzeugen.The Processing device may further comprise a guide device having one or more optical light line generators. These can be duplicated and optically visible Lines in the direction of movement before and after the working point or create the process station.

Mittels eines Bildaufnehmers, der vorzugsweise durch den Strahlengang eines Laserstrahls auf die Prozessstelle blickt, können die Lichtlinien und deren Brechungsverlauf optisch erfasst und für unterschiedliche Zwecke, z. B. für eine Nahtverfolgung oder eine Prüfung der Schweißnahtqualität oder dergleichen ausgewertet werden.through an image sensor, preferably through the beam path of a Laser beam looks at the process station, the light lines can and their refractive history optically detected and for different Purposes, e.g. For seam tracking or inspection the weld quality or the like evaluated become.

Die Führungseinrichtung kann bidirektional sein und ohne Umbau oder Umorientierung der Roboterhand einen Betrieb der Bearbeitungseinrichtung in entgegengesetzten Bewegungsrichtungen ermöglichen. Dies erleichtert und beschleunigt den Bearbeitungsprozess. Die Bearbeitungseinrichtung ist hierdurch auch universeller als bisher einsetzbar. Die Führungseinrichtung hat eigenständige erfinderische Bedeutung und kann auch in Verbindung mit konventionellen Bearbeitungseinrichtungen nach dem Stand der Technik eingesetzt werden.The Guide device can be bidirectional and without modification or reorientation of the robot hand operation of the processing device in allow opposite directions of movement. This facilitates and accelerates the machining process. The processing device is thus more universal than previously used. The management device has independent inventive meaning and can too in conjunction with conventional processing equipment be used in the prior art.

Die Bearbeitungseinrichtung kann ferner am Stellelement, z. B. einem Stellschlitten, einen variablen Schlittenaufbau zur Halterung des Bearbeitungskopfs und weiterer Anbauteile aufweisen, der einen seitenvertauschten Anbau der Teile mit Ausrichtung nach links oder rechts ermöglicht. Der variable Schlittenaufbau erweitert ebenfalls den Einsatzbereich und ermöglicht eine variable Anpassung der Bearbeitungseinrichtung an unterschiedliche Einsatzzwecke. Dies vereinfacht und verbilligt den Gerätepark und die Bevorratung von Ersatz-Bearbeitungseinrichtungen. Auch die vorerwähnte bidirektionale Ausbildung der verschiedenen Kopfteile ist hierfür von Vorteil. Der Anlagenbetreiber braucht nur noch eine einzelne oder einige wenige Bearbeitungsvorrichtungen zum Austausch für Wartungs- oder Störungsfälle oder dergleichen bevorraten. Die Verfügbarkeit wird erhöht. Auch diese Ausbildung des variablen Schlittenaufbaus hat eigenständige erfinderische Bedeutung und lässt sich in Verbindung mit konventionellen Bearbeitungseinrichtungen nach dem Stand der Technik benutzen.The Processing device can also be on the actuator, z. B. one Setting slide, a variable carriage assembly for holding the Have processing head and other attachments, the one side swapped Attachment of parts with orientation to the left or right possible. The variable carriage construction also expands the field of application and allows variable adaptation of the processing device to different purposes. This is simplified and cheaper the equipment park and the stocking of spare machining equipment. Also, the aforementioned bidirectional training of the various Headboards is an advantage. The plant operator only needs a single or a few processing devices for replacement for maintenance or fault cases or stockpile the same. Availability is increased. This training of the variable slide structure has its own inventive meaning and can be associated with Conventional processing equipment according to the prior art to use.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.In The dependent claims are further advantageous embodiments of the invention.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:The The invention is for example and schematically in the drawings shown. In detail show:

1: eine Seitenansicht einer Bearbeitungsstation mit einem Industrieroboter und einer Schweißeinrichtung mit einer Andruckvorrichtung, 1 FIG. 2: a side view of a processing station with an industrial robot and a welding device with a pressure device, FIG.

2: eine Rückansicht der Schweißeinrichtung von 1, 2 : a rear view of the welding device of 1 .

3: eine Seitenansicht der Schweißeinrichtung gemäß Pfeil III von 2, 3 a side view of the welding device according to arrow III of 2 .

4: eine Frontansicht der Schweißeinrichtung von 1 und 2, 4 : a front view of the welding device of 1 and 2 .

5: eine perspektivische Ansicht der Schweißeinrichtung von vorn 5 : a perspective view of the welding device from the front

6: eine perspektivische Ansicht der Schweißeinrichtung von hinten, 6 : a perspective view of the welding device from behind,

7: eine vergrößerte Darstellung des Andruckbereichs von vorn und 7 : an enlarged view of the pressure area from the front and

8: eine schematische Darstellung eines Rollmembranzylinders. 8th : a schematic representation of a rolling diaphragm cylinder.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Bearbeitungsstation zur Bearbeitung von ein oder mehreren Werkstücken (4, 5) mittels eines mehrachsigen Manipulators (2) und einer vom Manipulator (2) geführten Bearbeitungseinrichtung (1). 1 shows a schematic representation of a processing station for processing one or more workpieces ( 4 . 5 ) by means of a multi-axis manipulator ( 2 ) and one from the manipulator ( 2 ) guided processing device ( 1 ).

Der Bearbeitungsprozess kann von beliebiger Art sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Laserschweißprozess, wobei die Bearbeitungseinrichtung (1) z. B. als Laserschweißeinrichtung ausgebildet ist. Alternativ kann ein anderer Schweißprozess, z. B. Lichtbogenschweißen, kombiniertes Laser- und Lichtbogenschweißen oder dgl. stattfinden. Möglich sind ferner Schneidprozesse, Oberflächenbearbeitung, wie Gravieren oder dgl. und sonstige beliebige andere Bearbeitungsverfahren. Die Bearbeitungseinrichtung (1) ist dementsprechend unterschiedlich ausgebildet. Die nachfolgenden Erläuterungen beziehen sich auf das Laserschweißen und sind auf andere Bearbeitungsverfahren und Bearbeitungseinrichtungen entsprechend adaptierbar.The editing process can be of any kind. In the embodiment shown is a laser welding process, wherein the processing device ( 1 ) z. B. is designed as a laser welding device. Alternatively, another welding process, for. As arc welding, combined laser and arc welding or the like. Take place. Also possible are cutting processes, surface treatment, such as engraving or the like, and any other processing methods. The processing device ( 1 ) is accordingly formed differently. The following explanations relate to laser welding and can be adapted accordingly to other machining methods and machining devices.

Wie 2 bis 6 verdeutlichen, besitzt die Bearbeitungseinrichtung (1) ein Gestell (13), welches z. B. als Winkelplatte ausgebildet ist. Am Gestell (13) ist ein Anschluss (14), z. B. die gezeigte abgewinkelte Kopfplatte, zur Verbindung mit dem Manipulator (2) vorgesehen. Der Manipulator (2) hat mehrere translatorische und/oder rotatorische Achsen und ist z. B. als sechsachsiger Gelenkarmroboter ausgebildet. Die Bearbeitungseinrichtung (1) ist mit dem Anschluss (14) am Abtriebsflansch der Roboterhand (3) montiert. Der Manipulator oder Industrieroboter (2) kann eine Robotersteuerung (30) aufweisen, die zugleich auch als Prozesssteuerung und als Steuerung für eine Andruckvorrichtung (11) in der Bearbeitungseinrichtung (1) dienen kann. Die zugehörigen Steuer- und Signalleitungen sind in 1 strichpunktiert angedeutet. Alternativ sind getrennte Steuerungen möglich. Insbesondere kann die Andruckvorrichtung (11) eine eigene, schnell reagierende Steuerung und Regelung aufweisen.As 2 to 6 clarify, the processing device ( 1 ) a frame ( 13 ), which z. B. is designed as an angle plate. On the frame ( 13 ) is a connection ( 14 ), z. B. the angled head plate shown, for connection to the manipulator ( 2 ) intended. The manipulator ( 2 ) has several translational and / or rotational axes and is z. B. formed as a six-axis articulated robot. The processing device ( 1 ) is connected to the connector ( 14 ) on the output flange of the robot hand ( 3 ) assembled. The manipulator or industrial robot ( 2 ), a robot controller ( 30 ), which at the same time as process control and as a controller for a pressure device ( 11 ) in the processing device ( 1 ) can serve. The associated control and signal lines are in 1 indicated by dash-dotted lines. Alternatively, separate controls are possible. In particular, the pressure device ( 11 ) have their own, fast-reacting control and regulation.

Das oder die Werkstücke (4, 5) können von beliebiger Art sein. im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um zwei oder mehr Bleche (4, 5), die mit einem Laserstrahl (9) geschweißt werden sollen, wobei z. B. zwischen den Blechen (4, 5) ein bestimmter Spalt zum Ausgasen von Beschichtungen eingestellt werden kann. Hierfür hat die Bearbeitungseinrichtung (1) eine Andruckvorrichtung (11), welche mit einer vorbestimmten, einstellbaren und z. B. konstant gehaltenen Andruckkraft F auf das obere Blech (4) drückt. Beim Schweißen wird die Laserschweißeinrichtung (1) z. B. in der Bewegungsrichtung (6) vom Roboter (2) auf den Blechen (4, 5) entlang geführt. Mit der Andruckvorrichtung (11) werden hierbei etwaige Lage- oder Werkstücktoleranzen ausgeglichen, wobei der eingestellte Arbeitsabstand des Lasers zum Werkstück (4, 5) und die Anpresskraft F konstant gehalten werden können.The workpiece (s) ( 4 . 5 ) can be of any kind. in the embodiment shown are two or more sheets ( 4 . 5 ) with a laser beam ( 9 ) are to be welded, wherein z. B. between the sheets ( 4 . 5 ) a certain gap for outgassing of coatings can be adjusted. For this purpose, the processing device ( 1 ) a pressure device ( 11 ), which with a predetermined, adjustable and z. B. held constant pressure force F on the upper sheet ( 4 ) presses. During welding, the laser welding device ( 1 ) z. B. in the direction of movement ( 6 ) from the robot ( 2 ) on the sheets ( 4 . 5 ) along. With the pressure device ( 11 ), any possible position or workpiece tolerances are compensated, whereby the set working distance of the laser to the workpiece ( 4 . 5 ) And the contact force F can be kept constant.

2 bis 7 verdeutlichen die Bearbeitungseinrichtung (1) bzw. Laserschweißeinrichtung in mehreren Seitenansichten und perspektivischen Ansichten. Die Bearbeitungseinrichtung (1) beherbergt einen Bearbeitungskopf (7), der z. B. als Schweißkopf und im gezeigten Ausführungsbeispiel als Laserschweißkopf ausgebildet ist. Er besteht aus einem Bearbeitungswerkzeug, insbesondere einem Laserwerkzeug (8), welches mit einer geeigneten Halterung versehen ist und mindestens einen schematisch angedeuteten Laserstrahl (9) emittiert. Der Laserstrahl kann von einer externen Laserstrahlquelle über die in Zeichnungen angedeutete Leitung, z. B. ein flexibles Lichtleitkabel, dem Laserwerkzeug (8) zugeführt werden. Alternativ kann die Laserstrahlquelle auch an der Bearbeitungseinrichtung (1) angeordnet sein. Der Laserstrahl (9) ist auf einen Arbeits- oder Wirkpunkt (10) am Werkstück (4, 5) gerichtet, wo der Laserstrahl (9) auftrifft und der Laserprozess abläuft. Der Arbeitspunkt (10) kann mit dem Fokuspunkt des Laserstrahls (9) zusammenfallen. Der Fokuspunkt kann alternativ über oder unter dem Arbeitspunkt (10) liegen. 2 to 7 clarify the processing facility ( 1 ) or laser welding device in several side views and perspective views. The processing device ( 1 ) accommodates a processing head ( 7 ), the z. B. is designed as a welding head and in the embodiment shown as a laser welding head. It consists of a machining tool, in particular a laser tool ( 8th ), which is provided with a suitable holder and at least one schematically indicated laser beam ( 9 ) emitted. The laser beam can from an external laser beam source via the direction indicated in drawings line, z. B. a flexible light guide, the laser tool ( 8th ). Alternatively, the laser beam source can also be connected to the processing device ( 1 ) can be arranged. The laser beam ( 9 ) is at a work or action point ( 10 ) on the workpiece ( 4 . 5 ), where the laser beam ( 9 ) and the laser process expires. The operating point ( 10 ) can with the focal point of the laser beam ( 9 ) coincide. The focus point may alternatively be above or below the operating point ( 10 ) lie.

Die Andruckvorrichtung (11) besitzt mindestens ein Andruckelement (12), welches benachbart zum Wirkpunkt (10) am Werkstück (4, 5) angreift. Das Andruckelement (12) kann z. B. die in den Zeichnungen dargestellte einzelne und frei drehbare Andruckrolle sein. Alternativ kann eine Doppelrollenanordnung vorhanden sein, wobei die Werkstücke (4, 5) zwischen den beiden gegenüberliegenden Rollen eingespannt sind. In weiterer Abwandlung kann das Andruckelement (12) ein Andruckfinger oder ein beliebiges anderes Element sein. Die Ausgestaltungen können beliebig und z. B. gemäß der WO 97/37808 , DE 201 03 411 U1 oder DE 201 11 394 U1 sein.The pressure device ( 11 ) has at least one pressure element ( 12 ), which is adjacent to the point of action ( 10 ) on the workpiece ( 4 . 5 ) attacks. The pressure element ( 12 ) can z. B. be shown in the drawings single and freely rotatable pinch roller. Alternatively, a double roller arrangement may be present, the workpieces ( 4 . 5 ) are clamped between the two opposite rollers. In a further modification, the pressure element ( 12 ) be a presser finger or any other element. The embodiments can be arbitrary and z. B. according to the WO 97/37808 . DE 201 03 411 U1 or DE 201 11 394 U1 be.

Die Andruckvorrichtung (11) besteht aus starren und beweglichen Teilen. Der starre Teil ist das mit der Roboterhand (3) verbundene Gestell (13). Das bewegliche Teil ist ein Stellelement (16), an dem der vorerwähnte Bearbeitungskopf (7) bzw. das Bearbeitungswerkzeug (8) und das Andruckelement (12) mittels geeigneter Halterungen angeordnet sind. Das Stellelement (16) ist z. B. als ein in den Zeichnungen dargestellter, linear mittels einer Schlittenführung (17) verfahrbarer Stellschlitten ausgebildet. Die Schlittenführung (17) kann z. B. am Stellschlitten (16) angeordnet sein. Alternativ kann das Stellelement (16) eine rotatorische Achse haben und als Schwenkhebel ausgebildet sein. Daneben sind weitere beliebige Ausgestaltungen und Achskonfigurationen möglich.The pressure device ( 11 ) consists of rigid and moving parts. The rigid part is that with the robot hand ( 3 ) connected frame ( 13 ). The movable part is an actuator ( 16 ), at which the aforementioned processing head ( 7 ) or the processing tool ( 8th ) and the pressure element ( 12 ) are arranged by means of suitable holders. The actuator ( 16 ) is z. B. as a shown in the drawings, linearly by means of a carriage guide ( 17 ) movable carriage formed. The carriage guide ( 17 ) can z. B. on the carriage ( 16 ) can be arranged. Alternatively, the actuator ( 16 ) have a rotary axis and be designed as a pivot lever. In addition, other arbitrary configurations and axis configurations are possible.

Das Stellelement (16) wird relativ zum Gestell (13) mittels eines Stellantriebs (18) entlang der Schlittenschiene (17) bewegt. Der Stellantrieb (18) kann zwischen den parallelen Plattenkörpern des Gestells (13) und des Stellelements (16) angeordnet sein.The actuator ( 16 ) is relative to the frame ( 13 ) by means of an actuator ( 18 ) along the carriage rail ( 17 ) emotional. The actuator ( 18 ) between the parallel plate bodies of the frame ( 13 ) and the actuating element ( 16 ) arranged be.

Der Stellantrieb (18) weist mindestens einen Rollmembranzylinder (19, 20) auf, welcher z. B. seitlich neben der Schlittenführung (17) angeordnet und parallel zu dieser ausgerichtet ist. Der Rollmembranzylinder (19, 20) kann einseitig oder beidseitig mit einem Fluid unter Druck, z. B. durch Druckluft beaufschlagt werden.The actuator ( 18 ) has at least one rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ), which z. B. laterally next to the carriage guide ( 17 ) is arranged and aligned parallel to this. The rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) can unilaterally or bilaterally with a fluid under pressure, for. B. be acted upon by compressed air.

8 zeigt den schematischen Aufbau eines Rollmembranzylinders (19, 20) mit einseitiger Druckluftbeaufschlagung. Er besteht aus einem Zylinderrohr (31), in dem ein Kolben (32) mit einer einseitig angebrachten Kolbenstange (33) längsbeweglich geführt und mit der Kolbenstange (33) im Zylinderboden gelagert ist. Der Kolben (32) ist mittels einer Rollmembran (34) im Zylinderrohr (31) reibungs- und widerstandsarm gelagert. Die Rollmembran (34) hat eine schlauchartige und gefaltete Form, wobei sie mit dem einen Rand am Kolben (32), z. B. an dem von der Kolbenstange (33) abgewandten druckseitigen Kolbenboden befestigt ist. Der andere Rand ist am Zylinderrohr (31), z. B. am druckseitigen Zylinderboden, befestigt. Die Rollmembran (34) ist in einem umfangsseitigen Freiraum zwischen dem Mantel des Kolbens (32) und dem Mantel des Zylinderrohrs (31) in gefalteter Form eingebracht. Hierdurch wälzt sich die Rollmembran (34) bei den axialen Kolbenbewegungen (32) im Freiraum und auf dem Kolbenmantel ab. Der Kolben (32) ist radial über die hochflexible Rollmembran (34) geführt. Bei einem beidseitig beaufschlagten Kolben (32) sind zwei Rollmembranen beidseits des Kolbens angeordnet. 8th shows the schematic structure of a rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) with unilateral compressed air. It consists of a cylinder tube ( 31 ), in which a piston ( 32 ) with a one-sided attached piston rod ( 33 ) longitudinally movably and with the piston rod ( 33 ) is stored in the cylinder bottom. The piston ( 32 ) is by means of a rolling diaphragm ( 34 ) in the cylinder tube ( 31 ) stored friction and low resistance. The rolling membrane ( 34 ) has a tubular and folded shape, with the one edge on the piston ( 32 ), z. B. at the of the piston rod ( 33 ) facing away from the pressure-side piston head is fixed. The other edge is on the cylinder tube ( 31 ), z. B. on the pressure-side cylinder bottom attached. The rolling membrane ( 34 ) is in a circumferential space between the shell of the piston ( 32 ) and the jacket of the cylinder tube ( 31 ) introduced in folded form. As a result, the rolling diaphragm ( 34 ) in the axial piston movements ( 32 ) in the free space and on the piston skirt. The piston ( 32 ) is radially over the highly flexible rolling membrane ( 34 ) guided. In the case of a double-acting piston ( 32 ) are arranged two rolling diaphragms on both sides of the piston.

Der Kolben (32) kann im Rollmembranzylinder (19, 20) in Vorschubrichtung frei beweglich und ohne elastisches Rückstellelement geführt sein. Insbesondere kann auf eine dem Fluiddruck entgegenwirkende Rückstellfeder auf der anderen Kolbenseite und in der dortigen Zylinderkammer verzichtet werden. Dies ist für eine Regelung des Rollmembranzylinders (19, 20) auf konstante Kraft von Vorteil.The piston ( 32 ) can in the rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) freely movable in the feed direction and be performed without elastic return element. In particular, can be dispensed with a fluid pressure counteracting return spring on the other side of the piston and in the cylinder chamber there. This is for a regulation of the rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) to constant force of advantage.

Am druckseitigen Zylinderboden ist eine Zuleitung (35) angeschlossen, die mit einer Fluidversorgung (21), insbesondere einer Druckluftversorgung, verbunden ist. Auf der anderen Kolbenseite weist das Zylinderrohr (31) eine Ableitung (36) auf, durch welche bei der Kolbenbewegung die in der Zylinderkammer vorhandene Luft verdrängt wird und entweichen kann.On the pressure-side cylinder bottom is a supply line ( 35 ) connected to a fluid supply ( 21 ), in particular a compressed air supply, is connected. On the other side of the piston, the cylinder tube ( 31 ) a derivative ( 36 ), through which in the piston movement the air present in the cylinder chamber is displaced and can escape.

Am Rollmembranzylinder (19, 20) oder an der Zuleitung (35) kann ein Sicherungselement (37) angeordnet sein, mit dem die Entstehung eines Unterdrucks auf der Druckseite des Kolbens (32) vermieden werden kann. Das Sicherungselement (37) kann hierfür in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist es als Ventil, insbesondere als Rückschlagventil, mit Verbindung zur Atmosphäre ausgebildet. Wenn z. B. durch eine externe Kraft die Kolbenstange (33) und der Kolben (32) ausgezogen werden und in der Druckkammer des Zylinders die Gefahr eines Unterdrucks entsteht, öffnet das Sicherungselement (37) und lässt aus der Atmosphäre Luft in die Zuleitung (35) und in die druckseitige Zylinderkammer für einen Druckausgleich einströmen. Das Ventil (37) hat hierfür bevorzugt eine niedrige Schaltschwelle zwischen 0 und 0,5 bar. Vorzugsweise liegt die Schaltschwelle zwischen 0,03 und 0,05 bar.On the rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) or on the supply line ( 35 ) a fuse element ( 37 ), with which the formation of a negative pressure on the pressure side of the piston ( 32 ) can be avoided. The security element ( 37 ) can be designed for this purpose in any suitable manner. In the embodiment shown, it is designed as a valve, in particular as a check valve, with connection to the atmosphere. If z. B. by an external force, the piston rod ( 33 ) and the piston ( 32 ) are pulled out and in the pressure chamber of the cylinder creates the risk of negative pressure, opens the fuse element ( 37 ) and lets air into the supply line from the atmosphere ( 35 ) and flow into the pressure-side cylinder chamber for pressure equalization. The valve ( 37 ) preferably has a low switching threshold between 0 and 0.5 bar. The switching threshold is preferably between 0.03 and 0.05 bar.

Die Zustellvorrichtung (15) kann eine Sicherungseinrichtung zur Fixierung des Stellelementes (16) aufweisen, die z. B. bei abgeschalteter Fluidversorgung (21) tätig wird. Die Sicherungseinrichtung kann z. B. eine Klemmeinrichtung (38) aufweisen, die an der Schlittenführung (17) angeordnet ist und die die Schlittenbewegung blockiert. Die Klemmeinrichtung (38) kann steuerbar sein und an die Fluidversorgung (21) angeschlossen sein. Sie kann mit ein oder mehreren Spannfedern ausgerüstet sein, welche bei Abfall des Fluiddrucks und bei Deaktivierung des oder der Rollmembranzylinder (19, 20) die Klemmung schließt. Wenn der Fluiddruck aufgeschaltet wird, werden in der vorzugsweise beidseits der Schlittenführung (17) angeordneten Klemmeinrichtung (38) die Spannfedern zurück gedrängt und die Klemmung aufgehoben. Durch diese Ausbildung fällt die Klemmeinrichtung (38) bei Störungen, Betriebsabschaltungen oder dergleichen selbsttätig ein und sichert die Lage des Stellelements (16) und des oder der Rollmembranzylinder (19, 20).The delivery device ( 15 ) can be a securing device for fixing the actuating element ( 16 ), z. B. when switched off fluid supply ( 21 ) becomes active. The safety device can, for. B. a clamping device ( 38 ), which on the carriage guide ( 17 ) is arranged and blocks the carriage movement. The clamping device ( 38 ) can be controllable and to the fluid supply ( 21 ). It may be equipped with one or more tension springs, which in case of drop in fluid pressure and deactivation of the rolling diaphragm or the ( 19 . 20 ) closes the clamp. When the fluid pressure is switched on, in the preferably on both sides of the carriage guide ( 17 ) arranged clamping device ( 38 ) The tension springs pushed back and lifted the clamp. Due to this design, the clamping device falls ( 38 ) automatically in case of faults, shutdowns or the like and secures the position of the actuating element ( 16 ) and the rolling diaphragm cylinder or cylinders ( 19 . 20 ).

Der Stellantrieb (18) kann einen einzelnen Rollmembranzylinder (19, 20) aufweisen, welcher je nach Größe der gewünschten Andruckkraft F angeordnet und gesteuert ist. Bei der in 2 gezeigten Werkstückausrichtung ist die Zustellrichtung (27) der Andruckeinrichtung (11) senkrecht und im wesentlichen normal zur Werkstückoberfläche ausgerichtet. Bei dieser Ausrichtung wirkt das Eigengewicht der beweglichen Teile, insbesondere des Stellelements (16), des Bearbeitungskopfs (7) und des Andruckelementes (12) mit seiner Halterung mit. Wenn z. B. die gewünschte Andruckkraft F kleiner als das Eigengewicht dieser beweglichen Teile ist, genügt die Anordnung eines einzelnen Rollmembranzylinders (20), welcher eine dem Eigengewicht und der Zustellrichtung (27) entgegen gesetzte Wirkrichtung (29) aufweist und das Eigengewicht der bewegten Teile im gewünschten Maß reduziert. Wenn die gewünschte Andruckkraft F größer als das besagte Eigengewicht der beweglichen Teile ist, kann der andere Rollmembranzylinder (19) eingesetzt werden, welcher eine in Zustellrichtung (27) weisende Wirkrichtung (28) hat und zusätzlich zum Eigengewicht wirkt.The actuator ( 18 ) can be a single rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ), which is arranged and controlled depending on the size of the desired pressing force F. At the in 2 shown workpiece orientation is the delivery direction ( 27 ) of the pressure device ( 11 ) aligned perpendicularly and substantially normal to the workpiece surface. In this orientation, the weight of the moving parts, in particular of the actuating element ( 16 ), of the processing head ( 7 ) and the pressure element ( 12 ) with its holder with. If z. B. the desired pressure force F is smaller than the weight of these moving parts, the arrangement of a single rolling diaphragm cylinder is sufficient ( 20 ), one of the own weight and the delivery direction ( 27 ) opposite direction of action ( 29 ) and reduces the weight of the moving parts to the desired extent. If the desired pressing force F is greater than the said own weight of the moving parts, the other rolling diaphragm cylinder ( 19 ) are used, which one in the delivery direction ( 27 ) pointing direction of action ( 28 ) and in addition to its own weight acts.

Alternativ ist es möglich, zwei gegeneinander wirkende Rollmembranzylinder (19, 20) einzusetzen, die z. B. beidseits der Schlittenführung (17) parallel angeordnet und in 2 bis 7 dargestellt sind. Sie können im Betrieb einzeln oder gemeinsam angesteuert werden. Bei einer Einzelansteuerung können die vorerwähnten Funktionen mit der Einstellung der Andruckkraft F, die wahlweise kleiner oder größer als das Eigengewicht der beweglichen Teile ist, erzielt werden. Alternativ kann der hebende Rollmembranzylinder (20) in seiner Kraftwirkung (29) derart eingestellt und dosiert werden, dass das Eigengewicht der beweglichen Teile kompensiert wird. Der zweite in Zustellrichtung (27) wirkende Rollmembranzylinder (19) entwickelt eine höhere und entgegengesetzte Kraft als der erste Rollmembranzylinder (20), so dass die resultierende Kraftkomponente bzw. die Differenzkraft die Andruckkraft F darstellt. Beide Rollmembranzylinder (19, 20) können hierzu entsprechend von der Steuerung (30) gesteuert und geregelt werden.Alternatively, it is possible to have two opponents the acting rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ), the z. B. on both sides of the slide guide ( 17 ) arranged in parallel and in 2 to 7 are shown. They can be controlled individually or jointly during operation. In a single control, the aforementioned functions with the adjustment of the pressing force F, which is optionally smaller or larger than the weight of the moving parts, can be achieved. Alternatively, the lifting rolling diaphragm cylinder ( 20 ) in its power ( 29 ) are adjusted and metered so that the weight of the moving parts is compensated. The second in delivery direction ( 27 ) acting rolling diaphragm cylinder ( 19 ) develops a higher and opposite force than the first rolling diaphragm cylinder ( 20 ), so that the resultant force component or the differential force represents the pressing force F. Both rolling diaphragm cylinders ( 19 . 20 ) can be controlled accordingly by the controller ( 30 ) are controlled and regulated.

Mit einer Doppelanordnung von Rollmembranzylindern (19, 20) sind auch Einstellungen der gewünschten Andruckkraft F bei unterschiedlichen räumlichen Ausrichtungen der Bearbeitungseinrichtung (1) möglich. Wenn die Bearbeitungseinrichtung (1) z. B. abweichend von 1 horizontal vom Roboter (2) gehalten wird, hat das Eigengewicht der beweglichen Teile der Andruckvorrichtung (11) keinen unmittelbar wirkenden Einfluss auf die Andruckkraft F. Allenfalls geht das Eigengewicht über Reibkräfte ein. In diesem Fall kann die Hebewirkung und Gewichtskompensation des einen Rollmembranzylinders (20) entsprechend reduziert werden, wobei auch die Kraftwirkung des zweiten Rollmembranzylinder (19) entsprechend verringert werden kann, so dass in der Differenz die gewünschte Andruckkraft F erhalten bleibt. Bei Schräglagen der Bearbeitungseinrichtung (1) wird die in Andruck- oder Zustellrichtung (27) wirkende Eigengewichtskomponente entsprechend durch Ansteuerung beider Rollmembranzylinder (19, 20) kompensiert. Wenn die Bearbeitungseinrichtung (1) nach oben gerichtet wird und das Eigengewicht der beweglichen Teile gegen die Zustellrichtung (27) wirkt, kann der hebende Rollmembranzylinder (20) abgeschaltet werden, wobei nur der in Zustellrichtung (27) wirkende zweite Rollmembranzylinder (19) mit entsprechend höherer Kraft angesteuert wird. Es kompensiert dann die entgegengerichtete Eigengewichtskomponente und erzeugt die gewünschte Andruckkraft F. Auch in diesem Fall kann je nach Winkelausrichtung und dementsprechender Größe der Eigengewichtskomponente die Ansteuerung und die Kraftwirkung dieses Rollmembranzylinders (19) variieren.With a double arrangement of rolling diaphragm cylinders ( 19 . 20 ) are also settings of the desired pressure force F at different spatial orientations of the processing device ( 1 ) possible. If the processing device ( 1 ) z. B. different from 1 horizontally from the robot ( 2 ), the weight of the moving parts of the pressure device ( 11 ) no direct effect on the pressure force F. At most, the weight is on frictional forces. In this case, the lifting action and weight compensation of a rolling diaphragm cylinder ( 20 ) are reduced accordingly, whereby the force effect of the second rolling diaphragm cylinder ( 19 ) can be reduced accordingly, so that in the difference, the desired pressing force F is maintained. In inclined positions of the processing device ( 1 ) is in the printing or delivery direction ( 27 ) acting self-weight component according to by controlling both rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) compensated. If the processing device ( 1 ) is directed upward and the weight of the moving parts against the feed direction ( 27 ), the lifting rolling diaphragm cylinder ( 20 ) are switched off, whereby only in the delivery direction ( 27 ) acting second rolling diaphragm cylinder ( 19 ) is driven with a correspondingly higher force. It then compensates the opposing dead weight component and generates the desired pressure force F. Also in this case, depending on the angular orientation and corresponding size of the dead weight component, the control and the force of this rolling diaphragm cylinder ( 19 ) vary.

In weiterer Abwandlung der gezeigten Ausführungsform können die Rollmembranzylinder (19, 20) jeweils mehrfach vorhanden sein. Ferner können ein oder mehrere beidseitig wirkende Rollmembranzylinder vorhanden sein.In a further modification of the embodiment shown, the rolling diaphragm cylinders ( 19 . 20 ) be present multiple times. Furthermore, one or more double-acting rolling diaphragm cylinders may be present.

Wie eingangs angesprochen, sind die Rollmembranzylinder (19, 20) parallel zur Zustellrichtung (27) und zur Schlittenschiene (17) ausgerichtet. Sie sind dabei durch gelenkige Anschlüsse (22, 23) mit dem Gestell (13) und durch gegenüberliegende Anschlüsse (24, 25) mit dem Stellelement (16) bzw. dem Stellschlitten verbunden. Bei dem in 2 linken Rollmembranzylinder (20) mit der hebenden Kraftwirkung (29) ist der untere Anschluss (23) zur Befestigung des Rollmembranzylinders (20) dem Gestell (13) zugeordnet und der obere Anschluss (25) weist zum Stellschlitten (16). 2 und 4 zeigen diese Anordnung von vorn und hinten und verdeutlichen, dass die Anschlüsse (22, 24) jeweils in den Freiraum zwischen den parallelen Platten des Schlittens (16) und des Gestells (13) mit Querausrichtung greifen.As mentioned at the beginning, the rolling diaphragm cylinders ( 19 . 20 ) parallel to the delivery direction ( 27 ) and to the slide rail ( 17 ). You are doing by articulated connections ( 22 . 23 ) with the frame ( 13 ) and through opposite connections ( 24 . 25 ) with the actuating element ( 16 ) or the adjusting slide connected. At the in 2 left rolling diaphragm cylinder ( 20 ) with the lifting force ( 29 ) is the lower port ( 23 ) for attaching the rolling diaphragm cylinder ( 20 ) the frame ( 13 ) and the upper port ( 25 ) points to the carriage ( 16 ). 2 and 4 show this arrangement from the front and back and make clear that the connections ( 22 . 24 ) in each case in the space between the parallel plates of the carriage ( 16 ) and the frame ( 13 ) with transverse alignment.

Bei der in 2 durch Pfeile angedeuteten Expansion fährt die Kolbenstange (33) des Rollmembranzylinders (20) und schiebt über den oberen Anschluss (25) das Stellelement (16) nach oben gemäß des Wirkrichtungpfeils (29). Der andere Rollmembranzylinder (19) ist an seinem oberen Anschluss (22) mit dem Gestell (13) und an seinem unteren Anschluss (24) mit dem Stellelement oder Schlitten (16) verbunden. 2 und 4 verdeutlichen diese Anordnung. Die Betätigung und Expansion des Rollmembranzylinders (19) hat ein Absenken des Stellelements (16) in Zustellrichtung (27) und die durch den Pfeil (28) verdeutlichte Wirkrichtung zur Folge.At the in 2 indicated by arrows expansion moves the piston rod ( 33 ) of the rolling diaphragm cylinder ( 20 ) and pushes over the upper port ( 25 ) the actuator ( 16 ) upward according to the effective direction arrow ( 29 ). The other rolling diaphragm cylinder ( 19 ) is at its upper terminal ( 22 ) with the frame ( 13 ) and at its lower terminal ( 24 ) with the actuator or carriage ( 16 ) connected. 2 and 4 clarify this arrangement. The operation and expansion of the rolling diaphragm cylinder ( 19 ) has a lowering of the actuating element ( 16 ) in delivery direction ( 27 ) and the arrow ( 28 ) clarified the direction of action.

Die Fluidversorgung (21) ist vorzugsweise als Druckluftversorgung oder Pneumatikversorgung ausgeführt und kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Sie besteht z. B. aus einer Fluid- oder Druckluftquelle (nicht dargestellt), die z. B. extern in der Bearbeitungsstation angeordnet ist. Bei den weiteren Erläuterungen wird auf die nachstehend geschilderte Ausführungsform von Druckluft als Fluid Bezug genommen. Die Offenbarung gilt entsprechend auch für andere zum Betrieb von ein oder mehreren Rollmembranzylindern (19, 20) geeignete Fluide.The fluid supply ( 21 ) is preferably designed as a compressed air supply or pneumatic supply and can be designed in any suitable manner. It consists z. B. from a fluid or compressed air source (not shown), the z. B. is arranged externally in the processing station. In the further explanations, reference will be made to the below-described embodiment of compressed air as a fluid. The disclosure also applies mutatis mutandis to the operation of one or more rolling diaphragm cylinders ( 19 . 20 ) suitable fluids.

An der Bearbeitungseinrichtung (1) ist eine Pneumatikeinheit (44) am Gestell (13) angeordnet, die über eine in 2 schematisch angedeutete Leitung mit besagter Druckluftquelle verbunden ist. Die Pneumatikeinheit (44) dient zur Druckversorgung und zur Steuerung sowie ggf. auch zur Regelung des oder der Rollmembranzylinder (19, 20). Der oder die Rollmembranzylinder (19, 20) sind hierbei z. B. auf eine über dem Weg konstante Kraft geregelt. Von der Pneumatikeinheit (44) können auch ein oder mehrere andere Verbraucher an der Bearbeitungseinrichtung (1) mit Druckluft versorgt und ggf. auch gesteuert bzw. geregelt werden.At the processing device ( 1 ) is a pneumatic unit ( 44 ) on the frame ( 13 ), which has an in 2 schematically indicated line is connected to said compressed air source. The pneumatic unit ( 44 ) is used for pressure supply and for controlling and possibly also for controlling the rolling diaphragm cylinder or cylinders ( 19 . 20 ). The rolling diaphragm cylinder or cylinders ( 19 . 20 ) here are z. B. regulated to a constant force over the way. From the pneumatic unit ( 44 ) can also be one or more other consumers on the processing device ( 1 ) supplied with compressed air and possibly also controlled or regulated.

Die Pneumatikeinheit (44) weist eine am Gestell (13) befestigte Pneumatikplatte (45) auf. Diese besitzt eine Vielzahl interner Bohrungen und Kanäle zur Bildung eines internen Pneumatikkanalnetzes. Externe Leitungsführungen können hierdurch weitgehend reduziert und eingespart werden. An der Pneumatikplatte (45) sind die zur Steuerung bzw. Regelung und zur Druckluftversorgung des oder der Rollmembranzylinder (19, 20) und eventuell weiterer Komponenten angebaut. Zur Drucksteuerung und ggf. Kraftregelung des oder der Rollmembranzylinder (19, 20) sind ein oder mehrere geeignete Ventile, z. B. die in der Zeichnung dargestellten zwei Proportionsventile (46) vorhanden. Ferner können ein oder mehrere weitere Ventile, z. B. die gezeigten zwei Schaltventile (47) an der Pneumatikplatte (45) angebaut sein. Ferner gibt es ein oder mehrere Druckschalter (48) sowie ein oder mehrere Druckanzeigen (49). Außerdem sind ein oder mehrere externe Leitungsanschlüsse vorhanden, um die Leitungsverbindung zu dem oder den Rollmembranzylinder(n) (19, 20), zu einem eventuell vorhandenen Cross-Jet (50) und zu weiteren Komponenten zu ermöglichen. Hier werden elastische Schläuche angeschlossen. Die beschriebene Pneumatikeinheit (44) ist z. B. in 2 und 6 dargestellt.The pneumatic unit ( 44 ) has one on the frame ( 13 ) attached pneumatic plate ( 45 ) on. This has a variety of internal holes and channels to form an internal pneumatic duct network. External cable routing can be largely reduced and saved. At the pneumatic plate ( 45 ) are the for control or to the compressed air supply of the rolling diaphragm or the cylinder ( 19 . 20 ) and possibly other components grown. For pressure control and possibly force control of the rolling diaphragm cylinder or cylinders ( 19 . 20 ) are one or more suitable valves, for. B. the two proportional valves shown in the drawing ( 46 ) available. Furthermore, one or more further valves, for. B. the two switching valves shown ( 47 ) on the pneumatic plate ( 45 ). There is also one or more pressure switches ( 48 ) as well as one or more print displays ( 49 ). In addition, one or more external line connections are provided to enable the line connection to the rolling diaphragm cylinder (s) ( 19 . 20 ), to any cross-jet ( 50 ) and to allow other components. Here elastic hoses are connected. The described pneumatic unit ( 44 ) is z. In 2 and 6 shown.

Wenn während des Bearbeitungsprozesses die programmierte Bahn des Roboters (2) und der mitgeführten Bearbeitungseinrichtung (1) von der Ist-Lage des oder der Werkstück(e) (4, 5) abweicht, führen die Andruckvorrichtung (11) und ihre Zustellvorrichtung (15) eine entsprechende Ausweichbewegung oder Stellbewegung aus, wobei die Andruckkraft F in der gewünschten Größe eingestellt wird und ggf. über eine Regelung konstant gehalten wird.If, during the machining process, the programmed path of the robot ( 2 ) and the entrained processing device ( 1 ) of the actual position of the workpiece (s) ( 4 . 5 ), the pressure device ( 11 ) and its delivery device ( 15 ), a corresponding evasive movement or adjusting movement, wherein the pressing force F is set in the desired size and possibly kept constant via a control.

Wenn z. B. das obere Werkstück (4) und der Wirkpunkt (10) höher als die programmierte Bahn liegen, weicht der Schlitten (16) nach oben aus, wobei die beiden Rollmembranzylinder (19, 20) die Bewegung entsprechend mitmachen und dabei die entwickelte Kraft im wesentlichen konstant halten. Liegt das Werkstück (4) tiefer als die programmierte Bahn, findet eine absenkende Ausgleichsbewegung mit entsprechender Reaktion der Rollmembranzylinder (19, 20) statt.If z. B. the upper workpiece ( 4 ) and the point of action ( 10 ) are higher than the programmed path, the carriage gives way ( 16 ) upward, wherein the two rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) join the movement accordingly, keeping the developed force substantially constant. Is the workpiece lying ( 4 ) Lower than the programmed path, finds a lowering compensating movement with appropriate reaction of the rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) instead of.

Die Bearbeitungseinrichtung (1) kann eine Führungseinrichtung (39) aufweisen, die z. B. zur Nahtverfolgung dient. Die Führungseinrichtung (39) kann unidirektional für eine einzige Bewegungsrichtung (6) oder bidirektional für eine vorwärts und rückwärts gerichtete Bewegungsrichtung ausgelegt sein. Sie weist ein oder mehrere, z. B. die in den Zeichnungen dargestellten zwei Liniengeneratoren (40, 41) auf, die im Bereich der Arbeitsstelle (10) ein oder mehrere optisch erkennbare Linien erzeugen. Die Liniengeneratoren (40, 41) können z. B. Lasereinrichtungen sein, die jeweils mindestens eine optisch sichtbare Lichtlinie produzieren. Die Liniengeneratoren (40, 41) sind an geeigneter Stelle im Bereich des Bearbeitungskopfs (7) angeordnet und werden mit diesem mitbewegt. Sie können z. B. beide an einer Seite des Bearbeitungskopfs (7) bzw. des Arbeitspunkts (10) angeordnet sein und in die gleiche Richtung strahlen. Die Liniengeneratoren (40, 41) sind z. B. über eine verstellbare Halterung (42) am Bearbeitungskopf (7), z. B. an einem dortigen Schlittenaufbau (51), angeordnet.The processing device ( 1 ), a management facility ( 39 ), z. B. used for seam tracking. The management facility ( 39 ) can be unidirectional for a single direction of motion ( 6 ) or bidirectionally for a forward and backward direction of movement. It has one or more, z. B. the two line generators shown in the drawings ( 40 . 41 ) in the field of employment ( 10 ) create one or more optically recognizable lines. The line generators ( 40 . 41 ) can z. B. laser devices, each producing at least one optically visible light line. The line generators ( 40 . 41 ) are at a suitable location in the region of the machining head ( 7 ) are arranged and are moved with this. You can z. B. both on one side of the processing head ( 7 ) or the working point ( 10 ) and radiate in the same direction. The line generators ( 40 . 41 ) are z. B. via an adjustable bracket ( 42 ) on the machining head ( 7 ), z. B. on a local carriage structure ( 51 ).

Die Linien sind quer oder schräg zur Bewegungsrichtung (6) ausgerichtet und werden an einer den Nahtverlauf repräsentierenden Werkstückkante gebrochen. Dies kann z. B. eine Stufe, ein Radius oder eine sonstige markante Geometrie an einem Werkstück (4, 5) sein. In der in 7 abgebrochenen und vergrößert dargestellten Ausführung von 4 ist erkennbar, dass für eine bidirektionale Ausbildung der eine Liniengenerator (40) eine Lichtlinie in Bewegungsrichtung (6) vor dem Arbeitspunkt (10) und der andere Liniengenerator (41) eine Lichtlinie hinter dem Arbeitspunkt (10) erzeugt. Die beiden Liniengeneratoren (40, 41) können gemeinsam oder getrennt betrieben werden. Bei dem dargestellten Schweißprozess in Bewegungsrichtung (6) dient der eine Liniengenerator (40) mit der vorderen Lichtlinie zur Nahtsuche. Mit der hinteren Lichtlinie kann die produzierte Schweißnaht bei Bedarf überprüft werden. Der Liniengerator (41) strahlt hierbei ggf. durch den Prozessbereich hindurch. Bei einer Umkehr der Bewegungsrichtung wird die Generatorenzuordnung umgedreht und der Liniengenerator (41) dient zur Nahtsuche. Im Prozessbetrieb kann alternativ nur der zur Nahtsuche benutzte Liniengenerator (40, 41) eingeschaltet sein.The lines are transverse or oblique to the direction of movement ( 6 ) and are broken at a workpiece edge representing the seam. This can be z. B. a step, a radius or other distinctive geometry on a workpiece ( 4 . 5 ) be. In the in 7 aborted and enlarged illustrated embodiment of 4 It can be seen that, for bidirectional training, a line generator ( 40 ) a light line in the direction of movement ( 6 ) before the operating point ( 10 ) and the other line generator ( 41 ) a light line behind the operating point ( 10 ) generated. The two line generators ( 40 . 41 ) can be operated jointly or separately. In the illustrated welding process in the direction of movement ( 6 ) serves a line generator ( 40 ) with the front light line for seam detection. With the rear light line, the produced weld can be checked if necessary. The line gerator ( 41 ) radiates through the process area if necessary. In a reversal of the direction of movement, the generator assignment is reversed and the line generator ( 41 ) is used for seam search. In process mode, alternatively, only the line generator used for the seam search ( 40 . 41 ) to be on.

Die Führungseinrichtung (39) beinhaltet ferner einen Bildaufnehmer (43) zur Beobachtung der Prozessstelle und des Bereichs um den Arbeitspunkt (10). Der Bildaufnehmer (43) kann z. B. eine digitale Kamera mit einem CCD-Sensor oder mit einer anderen Ausbildung sein. Der Bildaufnehmer (43) kann in die Optik des Bearbeitungskopfes (7) eingebaut sein und in Richtung des zum Arbeitspunkt (10) verlaufenden Laserstrahls (9) blicken. In der Optik kann hierfür ein teildurchlässiger Spiegel angeordnet sein, hinter dem der Bildaufnehmer (43) sitzt. Mit dem Bildaufnehmer (43) können ein oder beide der vorerwähnten Lichtlinien zur Nahtsuche und ggf. zur Schweißnahtprüfung beobachtet werden. Außerdem kann die Prozessstelle selbst beobachtet und z. B. auf Prozessgüter über eine Farb- oder Spektralanalyse geprüft werden.The management facility ( 39 ) further includes an imager ( 43 ) to observe the process location and the area around the operating point ( 10 ). The imager ( 43 ) can z. B. be a digital camera with a CCD sensor or with other training. The imager ( 43 ) can in the appearance of the machining head ( 7 ) and in the direction of the working point ( 10 ) extending laser beam ( 9 ) look. In the optics can be arranged for this purpose a partially transparent mirror, behind which the image sensor ( 43 ) sits. With the image sensor ( 43 ), one or both of the aforementioned lines of light can be observed for seam detection and possibly for weld inspection. In addition, the process site itself observed and z. B. be checked for process assets via a color or spectral analysis.

Die Bearbeitungseinrichtung (1) kann ferner eine Gaszuführung (26) für die Zuführung von ein oder mehreren Prozessgasen, insbesondere einem Schutzgas zum Prozessbereich um den Arbeitspunkt (10) aufweisen. Die Gaszuführung (26) kann ebenfalls bidirektional sein. Sie weist entsprechend ein oder zwei Zuführelemente (52, 53) auf, die an geeigneter Stelle im Bereich des Bearbeitungskopfs (7) angeordnet sind und mit diesem mitbewegt werden.The processing device ( 1 ) can also be a gas supply ( 26 ) for the supply of one or more process gases, in particular a protective gas to the process area around the operating point ( 10 ) exhibit. The gas supply ( 26 ) can also be bidirectional. She instructs accordingly or two feed elements ( 52 . 53 ) at a suitable location in the region of the processing head ( 7 ) are arranged and moved with this.

In 7 ist ferner eine vor der Optik des Bearbeitungswerkzeugs (8) angeordnete Glaseinrichtung (50), ein sogenannter Cross-Jet, dargestellt. Er emittiert einen quer zum Laserstrahl (9) gerichteten Luftstrom zum Wegblasen von Prozessdämpfen, Schweißspritzern oder dgl..In 7 is also a front of the optics of the machining tool ( 8th ) arranged glass device ( 50 ), a so-called cross-jet. It emits one across the laser beam ( 9 ) directed air flow for blowing away process vapors, welding spatters or the like.

Die Bearbeitungseinrichtung (1) kann ferner ein oder mehrere weitere Sensoren (54) besitzen, z. B. einen Abstandssensor, einen kantentastenden Sensor, einen Nahtprüfsensor oder dgl.. Der oder die Sensoren (54) können in der Nähe des Arbeitspunktes (10) sowie des Andruckelementes (12) angeordnet sein. Hierüber kann z. B. die Existenz eines Werkstücks (4, 5) im Arbeitsbereich der Bearbeitungsvorrichtung (1) überprüft werden. Der oder die Sensoren (54) arbeiten vorzugsweise berührungslos über eine optische, kapazitive oder induktive Messung oder eine sonstig beliebig geeignete physikalische Messmethode.The processing device ( 1 ) may further comprise one or more other sensors ( 54 ), z. B. a distance sensor, an edge-sensing sensor, a seam inspection sensor or the like. The or the sensors ( 54 ) can be near the working point ( 10 ) and the pressure element ( 12 ) can be arranged. About this z. B. the existence of a workpiece ( 4 . 5 ) in the working area of the processing device ( 1 ). The sensor or sensors ( 54 ) preferably operate without contact via an optical, capacitive or inductive measurement or any other physically suitable physical measuring method.

Die Gaszuführung (26), die Führungseinrichtung (39) und evtl. ein Sensor (54) sind gemeinsam am Stellelement (16) und an dessen Schlittenaufbau (51) angeordnet. Sie werden bei den Schlittenbewegungen mitgeführt. Ein Sensor (54) kann alternativ oder zusätzlich auch gestellfest angeordnet sein. Der Schlittenaufbau (51) besitzt zur Montage- und Positionierung der vorgenannten Komponenten mehrere Beschläge oder Montagewinkel. Der Schlittenaufbau (51) kann modular und variabel ausgeführt sein und einen seitenvertauschten Anbau der vorgenannten Teile oder des Bearbeitungskopfes (7) ermöglichen. Bei dem seitenvertauschten Anbau kann die bidirektionale Funktion der vorgenannten Komponenten erhalten bleiben.The gas supply ( 26 ), the management body ( 39 ) and possibly a sensor ( 54 ) are together on the actuator ( 16 ) and on its carriage structure ( 51 ) arranged. They are carried along with the carriage movements. A sensor ( 54 ) may alternatively or additionally be arranged fixed to the frame. The carriage structure ( 51 ) has for mounting and positioning of the aforementioned components several fittings or mounting bracket. The carriage structure ( 51 ) can be modular and variable and a side-swapped mounting of the aforementioned parts or of the machining head ( 7 ) enable. In the side-swapped cultivation, the bidirectional function of the aforementioned components can be maintained.

Am Gestell (13) kann ferner ein Kabelanschluss (55) für den lösbaren Anschluss mindestens eines extern zugeführten Kabels (nicht dargestellt) mit ein oder mehreren, z. B. elektrischen Leitungen zur Energieversorgung, für den Austausch von Steuersignalen etc., vorhanden sein.On the frame ( 13 ), a cable connection ( 55 ) for the detachable connection of at least one externally supplied cable (not shown) with one or more, z. As electrical lines for power supply, for the exchange of control signals, etc., be present.

Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele sind in verschiedener Weise möglich. Dies betrifft die konstruktive Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung (1), ihrer Andruckvorrichtung (11) und der weiteren Komponenten. Die Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen können außerdem in beliebiger Weise miteinander kombiniert und ausgetauscht werden.Variations of the embodiments shown and described are possible in various ways. This concerns the structural design of the processing device ( 1 ), its pressure device ( 11 ) and the other components. The features of the described embodiments may also be combined and interchanged in any manner.

In Variation der gezeigten Ausführungsbeispiele können ein oder mehrere Rollmembranzylinder (19, 20) statt über starre Anschlüsse (22, 23, 24, 25) über Schwenkhebel mit dem Gestell (13) und/oder dem Stellelement (16) verbunden sein. Die Gestaltung und Anordnung der Rollmembranzylinder (19, 20) kann sich außerdem in Anpassung an die konstruktive Gestaltung des Gestells (13) und des Stellelements (16) ändern, insbesondere wenn das Stellelement (16) als Schwenkhebel mit einer gestellfesten Schwenkachse ausgebildet ist. Wenn z. B. eine zweite Andruckrolle zum beidseitigen Einspannen von Blechen vorhanden ist, kann diese ebenfalls mit einem Rollmembranzylinder der beschriebenen Art zugestellt und angedrückt werden. Darüber hinaus sind weitere beliebige Variationsmöglichkeiten für die Zustellvorrichtung (15) vorhanden. Das Stellelement (16) und die Führung können z. B. als Parallelogrammlenker ausgebildet sein. Weitere Variationen sind auch hinsichtlich der Steuerung (30) des oder der fluidischen Rollmembranzylinder (19, 20) möglich, die z. B. separat angeordnet sein kann.In variation of the embodiments shown, one or more rolling diaphragm cylinders ( 19 . 20 ) instead of rigid connections ( 22 . 23 . 24 . 25 ) via pivot lever with the frame ( 13 ) and / or the actuating element ( 16 ). The design and arrangement of the rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) can also adapt to the structural design of the frame ( 13 ) and the actuating element ( 16 ), in particular if the actuator ( 16 ) is designed as a pivot lever with a frame-fixed pivot axis. If z. B. a second pinch roller for clamping on both sides of sheets is present, this can also be delivered with a rolling diaphragm cylinder of the type described and pressed. In addition, any other variation possibilities for the delivery device ( 15 ) available. The actuator ( 16 ) and the leadership can z. B. be designed as a parallelogram. Other variations are also in terms of control ( 30 ) of the fluidic rolling diaphragm cylinder (s) ( 19 . 20 ) possible, the z. B. can be arranged separately.

11
Bearbeitungseinrichtung, SchweißeinrichtungProcessing device, welding equipment
22
Manipulator, IndustrieroboterManipulator, industrial robots
33
Hand, RoboterhandHand, robotic hand
44
Werkstück, BlechWorkpiece, sheet
55
Werkstück, BlechWorkpiece, sheet
66
Bewegungsrichtungmovement direction
77
Bearbeitungskopf, Schweißkopf, LaserschweißkopfProcessing head, Welding head, laser welding head
88th
Bearbeitungswerkzeug, LaserwerkzeugProcessing tool, laser tool
99
Laserstrahllaser beam
1010
Wirkpunkt, Arbeitspunkt, FokusPoint of action, Working point, focus
1111
Andruckvorrichtungpressure device
1212
Andruckelement, Andruckrollepressure element, pinch
1313
Gestellframe
1414
Anschluss, AnschlussplatteConnection, connecting plate
1515
Zustellvorrichtunginfeed
1616
Stellelement, StellschlittenControl, stop slide
1717
Schlittenführung, SchlittenschieneSlide guide, carriage rail
1818
Stellantriebactuator
1919
RollmembranzylinderRolling diaphragm cylinder
2020
RollmembranzylinderRolling diaphragm cylinder
2121
Fluidversorgung, PneumatikversorgungFluid supply, pneumatic supply
2222
Anschluss gestellseitigconnection frame side
2323
Anschluss gestellseitigconnection frame side
2424
Anschluss schlittenseitigconnection sled side
2525
Anschluss schlittenseitigconnection sled side
2626
Gaszuführunggas supply
2727
Zustellrichtunginfeed
2828
Wirkrichtungeffective direction
2929
Wirkrichtungeffective direction
3030
Steuerungcontrol
3131
Zylinderrohrcylinder tube
3232
Kolbenpiston
3333
Kolbenstangepiston rod
3434
Rollmembranrolling diaphragm
3535
Zuleitungsupply
3636
Ableitungderivation
3737
Ventil, SicherheitsventilValve, safety valve
3838
Klemmeinrichtungclamper
3939
Führungseinrichtung, NahtverfolgungGuide device, seam tracking
4040
Liniengeneratorline generator
4141
Liniengeneratorline generator
4242
Halterungbracket
4343
Bildaufnehmer, Kameraimager, camera
4444
Pneumatikeinheitpneumatic unit
4545
Pneumatikplattepneumatic drive
4646
Ventil, ProportionalventilValve, proportional valve
4747
Ventil, SchaltventilValve, switching valve
4848
Druckschalterpressure switch
4949
Druckanzeigepressure indicator
5050
Cross-JetCross-Jet
5151
Schlittenaufbaucarriage assembly
5252
Zuführelementfeeding
5353
Zuführelementfeeding
5454
Abstandsensordistance sensor
5555
Kabelanschlusscable
FF
Andruckkraftpressure force

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - WO 97/37808 A [0002] - WO 97/37808 A [0002]
  • - DE 20103411 U1 [0002, 0034] - DE 20103411 U1 [0002, 0034]
  • - DE 20111394 U1 [0002, 0034] - DE 20111394 U1 [0002, 0034]
  • - WO 97/37808 [0034] WO 97/37808 [0034]

Claims (29)

Robotertaugliche Bearbeitungseinrichtung (1), insbesondere Schweißeinrichtung, mit einem Bearbeitungskopf (7) und einer Andruckvorrichtung (11) mit mindestens einem Andruckelement (12) und mit einer Zustellvorrichtung (15), die einen Stellantrieb (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (18) mindestens einen Rollmembranzylinder (19, 20) aufweist.Robotic machining device ( 1 ), in particular welding device, with a machining head ( 7 ) and a pressure device ( 11 ) with at least one pressure element ( 12 ) and with a delivery device ( 15 ), which has an actuator ( 18 ), characterized in that the actuator ( 18 ) at least one rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) having. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (18) zwei einseitig beaufschlagte Rollmembranzylinder (19, 20) mit entgegen gesetzten Wirkrichtungen (28, 29) aufweist.Machining device according to claim 1, characterized in that the actuator ( 18 ) two single-acting rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) with opposite directions of action ( 28 . 29 ) having. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (18) einen zweiseitig beaufschlagten Rollmembranzylinder aufweist.Machining device according to claim 1, characterized in that the actuator ( 18 ) has a two-sided acted rolling diaphragm cylinder. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollmembranzylinder (19, 20) ein Zylinderrohr (31), mindestens einen Kolben (32), mindestens eine Kolbenstange (33) und mindestens eine zwischen Kolben (32) und Zylinderrohr (31) angeordnete Rollmembran (34) aufweist.Machining device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) a cylinder tube ( 31 ), at least one piston ( 32 ), at least one piston rod ( 33 ) and at least one between pistons ( 32 ) and cylinder tube ( 31 ) arranged roll membrane ( 34 ) having. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Rollmembranzylinder (19, 20) in Zustellrichtung (27) ausgerichtet ist/sind.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling diaphragm cylinder or cylinders ( 19 . 20 ) in delivery direction ( 27 ) is / are aligned. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Rollmembranzylinder (19, 20) an eine Fluidversorgung (21), insbesondere Pneumatikversorgung, angeschlossen ist oder sind.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling diaphragm cylinder or cylinders ( 19 . 20 ) to a fluid supply ( 21 ), in particular pneumatic supply, is connected or are. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollmembranzylinder (19, 20) auf konstante Kraft gesteuert ist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) is controlled to constant force. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (32) im Rollmembranzylinder (19, 20) in Vorschubrichtung frei beweglich und ohne elastisches Rückstellelement geführt ist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 32 ) in the rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) is freely movable in the feed direction and guided without elastic return element. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollmembranzylinder (19, 20) oder die Zuleitung (35) der Fluidversorgung (21) mindestens ein Sicherungselement (37) zu Vermeidung von Unterdruck auf der Druckseite des Kolbens (32) aufweist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) or the supply line ( 35 ) of the fluid supply ( 21 ) at least one security element ( 37 ) to avoid negative pressure on the pressure side of the piston ( 32 ) having. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (37) als Ventil, insbesondere als Rückschlagventil, mit Verbindung zur Atmosphäre ausgebildet ist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the securing element ( 37 ) is designed as a valve, in particular as a check valve, with connection to the atmosphere. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (37) eine niedrige Schaltschwelle zwischen 0 und 0,5 bar, vorzugsweise zwischen 0,03 und 0,05 bar, aufweistMachining device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve ( 37 ) has a low switching threshold between 0 and 0.5 bar, preferably between 0.03 and 0.05 bar Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustellvorrichtung (15) ein beweglich geführtes Stellelement (16) aufweist, an dem das Andruckelement (12) und der Bearbeitungskopf (7) angeordnet sind.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the delivery device ( 15 ) a movably guided control element ( 16 ), on which the pressure element ( 12 ) and the processing head ( 7 ) are arranged. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (16) als Stellschlitten (16) ausgebildet und mittels einer Schlittenführung (17) an einem Gestell (13) der Andruckvorrichtung (11) gelagert ist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element ( 16 ) as adjusting carriage ( 16 ) and by means of a carriage guide ( 17 ) on a rack ( 13 ) of the pressure device ( 11 ) is stored. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Rollmembranzylinder (19, 20) zwischen dem Stellelement (16) und dem Gestell (13) angeordnet und mit Anschlüssen (22, 23, 24, 25) endseitig angebunden ist/sind.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling diaphragm cylinder or cylinders ( 19 . 20 ) between the actuator ( 16 ) and the frame ( 13 ) and with connections ( 22 . 23 . 24 . 25 ) is connected at the end. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Andruckkraft F mindestens ein Rollmembranzylinder (19, 20) in seiner Kraftsteuerung an das resultierende Gewicht des Stellelements (16) in Zustellrichtung (27) angepasst ist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that for adjusting the pressing force F at least one rolling diaphragm cylinder ( 19 . 20 ) in its force control to the resulting weight of the actuator ( 16 ) in delivery direction ( 27 ) is adjusted. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Rollmembranzylinder (19,20) in der Kraftwirkung abhängig von der räumlichen Ausrichtung der Bearbeitungseinrichtung (1) gesteuert ist/sind.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling diaphragm cylinder or cylinders ( 19 . 20 ) in the force effect depending on the spatial orientation of the processing device ( 1 ) is / are controlled. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (18) eine steuerbare Klemmeinrichtung (38) für das Stellelement (16) aufweist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 18 ) a controllable clamping device ( 38 ) for the actuator ( 16 ) having. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (38) an die Fluidversorgung (21) angeschlossen und mit einer Spannfeder ausgerüstet ist, welche bei Druckabfall die Klemmung schließt.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping device ( 38 ) to the fluid supply ( 21 ) and equipped with a tension spring, which closes the clamp in case of pressure drop. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidversorgung (21) eine am Gestell (13) angeordnete Pneumatikeinheit (44) aufweist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized that the fluid supply ( 21 ) one on the frame ( 13 ) arranged pneumatic unit ( 44 ) having. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pneumatikeinheit (44) mit einer Steuerung (30) verbunden ist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the pneumatic unit ( 44 ) with a controller ( 30 ) connected is. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pneumatikeinheit (44) eine Pneumatikplatte (45) mit einem internen Pneumatikkanalnetz und angebauten Ventilen (46) sowie externen Leitungsanschlüssen aufweist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the pneumatic unit ( 44 ) a pneumatic plate ( 45 ) with an internal pneumatic duct network and fitted valves ( 46 ) and external line connections. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungskopf (7) als Schweißkopf, insbesondere als Laserschweißkopf ausgebildet ist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the machining head ( 7 ) is designed as a welding head, in particular as a laser welding head. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Andruckelement (12) als Andruckrolle ausgebildet ist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure element ( 12 ) is designed as a pressure roller. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (13) einen Anschluss (14) zur Verbindung mit einem mehrachsigen Manipulator, insbesondere einem Industrieroboter, aufweist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the frame ( 13 ) a connection ( 14 ) for connection to a multi-axis manipulator, in particular an industrial robot. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Stellschlitten (16) ein variabler Schlittenaufbau (51) zur Halterung der Kopfteile angeordnet und für einen seitenvertauschbaren Anbau ausgelegt ist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that on the adjusting carriage ( 16 ) a variable carriage structure ( 51 ) is arranged for holding the head parts and designed for a side-mountable attachment. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungskopf (7) eine bidirektionale Gaszuführung (26) mit beidseits des Arbeitspunkts (10) angeordneten Zuführelementen (52, 53) aufweist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the machining head ( 7 ) a bidirectional gas supply ( 26 ) with both sides of the working point ( 10 ) arranged feed elements ( 52 . 53 ) having. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungskopf (7) eine bidirektionale Führungseinrichtung (39) mit zwei optischen Liniengeneratoren (40, 41) und einem in die Optik des Bearbeitungskopf (7) eingespiegelten Bildaufnehmer (43) aufweist.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the machining head ( 7 ) a bidirectional guide device ( 39 ) with two optical line generators ( 40 . 41 ) and one in the optics of the processing head ( 7 ) imaged image sensor ( 43 ) having. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Liniengeneratoren (40, 41) Lichtlinien vor und hinter dem Arbeitspunkt (10) erzeugen.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the line generators ( 40 . 41 ) Light lines in front of and behind the operating point ( 10 ) produce. Bearbeitungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Liniengeneratoren (40, 41) einseitig am Bearbeitungskopf (7) angeordnet sind und verstellbare Halterungen (42) aufweisen.Machining device according to one of the preceding claims, characterized in that the line generators ( 40 . 41 ) on one side of the machining head ( 7 ) and adjustable mounts ( 42 ) exhibit.
DE102007001979A 2007-01-08 2007-01-08 Robot-compatible, traveling laser welding unit, has actuator drive including one or more rolling membrane cylinders Withdrawn DE102007001979A1 (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008060053B3 (en) * 2008-12-02 2010-03-25 Kuka Roboter Gmbh Method and manipulator for laser machining a workpiece
DE202009005892U1 (en) 2009-04-22 2010-09-16 Kuka Systems Gmbh processing head
CN102069255B (en) * 2009-11-23 2012-07-11 常州铭赛机器人科技有限公司 Automatic solder robot
CN102069254B (en) * 2009-11-23 2012-07-11 常州铭赛机器人科技有限公司 Tin soldering system of automatic tin soldering robot

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997037808A1 (en) 1996-04-04 1997-10-16 Kuka Schweissanlagen Gmbh Welding and/or cutting device
DE20103411U1 (en) 2001-02-27 2002-04-18 KUKA Schweissanlagen GmbH, 86165 Augsburg Modular processing head
DE20111394U1 (en) 2001-07-12 2002-08-14 KUKA Schweissanlagen GmbH, 86165 Augsburg welding equipment

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997037808A1 (en) 1996-04-04 1997-10-16 Kuka Schweissanlagen Gmbh Welding and/or cutting device
DE20103411U1 (en) 2001-02-27 2002-04-18 KUKA Schweissanlagen GmbH, 86165 Augsburg Modular processing head
DE20111394U1 (en) 2001-07-12 2002-08-14 KUKA Schweissanlagen GmbH, 86165 Augsburg welding equipment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008060053B3 (en) * 2008-12-02 2010-03-25 Kuka Roboter Gmbh Method and manipulator for laser machining a workpiece
DE202009005892U1 (en) 2009-04-22 2010-09-16 Kuka Systems Gmbh processing head
CN102069255B (en) * 2009-11-23 2012-07-11 常州铭赛机器人科技有限公司 Automatic solder robot
CN102069254B (en) * 2009-11-23 2012-07-11 常州铭赛机器人科技有限公司 Tin soldering system of automatic tin soldering robot

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