DE29710265U1

DE29710265U1 - Manipulatorgeführte Schweißeinrichtung

Info

Publication number: DE29710265U1
Application number: DE29710265U
Authority: DE
Original assignee: KUKA Schweissanlagen GmbH
Current assignee: KUKA Systems GmbH
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2007-06-13

Description

Anmelder:

Firma

KUKA. Schweißanlagen GmbH

Blücherstraße 8 6165 Augsburg

Vertreter:

Patentanwälte

Dipl.-Ing. H.-D. Ernicke

Dipl.-Ing. Klaus Ernicke

Schwibbogenplatz 2b 8 6153 Augsburg

Datum:

Akte:

11.06.1997 772-842 er/sw

BESCHREIBUNG Manipulatorgeführte Schweißeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine manipulatorgeführte Schweißeinrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine solche Schweißeinrichtung ist in Form einer Laserschweißeinrichtung aus der DE-OS 44 15 035 bekannt. Dem Laserschweißkopf ist ein fingerförmiger Niederhalter zugeordnet, der als Andrückelement dient und außerdem für die Zufuhr von Schutzgas an die Schweißstelle vorgesehen ist. Dieser schräg angeordnete Niederhalter drückt auf das Werkstück. Die bekannte Anordnung kann Probleme mit der Stabilität und den für das Anpressen der Werkstücke notwendigen Druck aufwerfen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Schweißeinrichtung aufzuzeigen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.

Die erfindungsgemäße Führungsnase hat den Vorteil, daß sie die Zusatzeinrichtung schützen und entlasten kann. Außerdem erlaubt sie in der Funktion als Andrückelement eine Vergrößerung der Preßfläche und eine Verbesserung des Anpreßverhaltens. Dies kann sich auch günstig auf die Positioniergenauigkeit des Schweißkopfes auswirken.

Die Führungsnase kann außerdem eine Leitfunktion beim Verfolgen einer Bahn auf dem Werkstück übernehmen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Schweißeinrichtung in Fugen, Rillen oder dergleichen entlang geführt wird.

Besondere Vorteile ergeben sich im Zusammenwirken mit einer Laserschweißeinheit. Es ist aber auch eine Kombination mit beliebigen anderen Schweißeinrichtungen möglich..

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:

Figur 1: In Seitenansicht eine Schweißeinrichtung

mit einer Führungsnase an einer Schutzgaszuführung,

Figur 2: eine Variante mit einer kombinierten Schutzgas-und Drahtzuführung und

Figur 3: eine Stirnansicht der Anordnung von Figur

2 gemäß Pfeil III.

In den Zeichnungen ist eine Schweißeinrichtung (1) dargestellt, die einen Scheißkopf (4) und eine Zusatzeinrichtung (5,6) aufweist, welche in beliebig geeigneter Art, z.B. als Andrückelement (5) und/oder als Zuführeinrichtung (6,7,8) für Schutzgas, Zusatzdraht oder dergleichen, ausgebildet ist.

Die Schweißeinrichtung (1) ist an einem Manipulator (2) in geeigneter Weise befestigt. In Figur 1 ist in Form eines einfachen Ausführungsbeispieles der Abtriebsflansch einer Roboterhand (2) oder eines entsprechend anderen End- und Abtriebsteils des Manipulators dargestellt. Hieran ist über eine Halterung (3) die Schweißeinrichtung (1) befestigt. Die Halterung (3) kann starr oder beweglich sein und gegebenenfalls auch in sich ein- oder mehrachsig über Schlitten, Schwenkachsen oder dergleichen verstellbar sein. Hierbei können auch Feder- und Andrückelemente vorhanden sein.

Der Schweißkopf (4) ist vorzugsweise als Laserkopf ausgebildet. Es kann sich hierbei um eine Laserfokusiereinheit handeln, der von einer externen

Strahlquelle der Laserstrahl mittels Lichtleitfaserkabeln, Spiegelführungen oder dergleichen anderer ;

Übertragungselemente zugeleitet wird. Es ist aber auch möglich,. die Laserschweißquelle in den Laserkopf zu integrieren oder aufzusetzen und so eine komplette Laserschweißeinheit an der Halterung (3) zu befestigen.

Der Schweißkopf (4) wird mit seiner Spitze vorzugsweise im Abstand über der Schweißstelle (13) auf dem Werkstück (14) gehalten. Die ebenfalls an der Halterung (3) befestigte Zusatzeinrichtung (5,6) ist gleichfalls auf die Schweißstelle (13) ausgerichtet und kann in sich gebogen oder geknickt sein oder schräg an der Halterung (3) befestigt sein. Der Kopf der vorzugsweise stiftförmigen Zusatzeinrichtung (5,6) ist dadurch schräg zum Werkstück

(14) ausgerichtet. Er befindet sich in Arbeitsrichtung

(15) vor dem Schweißkopf (4).

Wie Figur 1 bis 3 in verschiedenen Varianten darstellen, ist an der Zusatzeinrichtung (5,6) eine Führungsnase (9) angeordnet oder der Zusatzeinrichtung (5,6) zugeordnet. Sie befindet sich in der Nähe des Werkstückes (14) und kann an der Zusatzeinrichtung (5,6) in geeigneter Weise befestigt sein. Die Führungsnase (9) kann aber auch in geeigneter Weise über eine eigenständige Abstützung an der Halterung (3) befestigt sein. Die Führungsnase (9) befindet sich in Arbeitsrichtung (15) vor der Zusatzeinrichtung (5,6).

in Figur 1 ist die Zusatzeinrichtung (5) als fingerförmiges Andrückelement ausgebildet, das zugleich als Schutzgaszuführung (7) konzipiert sein kann. In Figur 2 ist eine kombinierte Zusatzeinrichtung vorgesehen, die sowohl eine Schutzgaszuführung (7), wie auch eine

35' \ Drahtzuführung (8) umfaßt. Die Führungsnase (9) ist hier am Gehäuse der Drahtzuführung (8) angeordnet. Letztere kann direkt an der Halterung (3) oder an der zur

Schutzgaszuführung (6,7) befestigt sein.

Die Führungsnase (9) hat an der Unterseite eine j vorzugsweise horizontale Preßfläche (12), mit der sie auf dem Werkstück (14) aufliegen und auf diesem entlanggleiten kann. Die Preßfläche (12) kann dazu ein Stück über den Kopf der Zusatzeinrichtung (5,6) nach unten vorstehen und die Funktion eines Niederhalters oder Andrückelementes übernehmen. Hierbei empfiehlt es sich, die Führungsnase

(9) entsprechend steif auszubilden und in geeigneter Weise am Gehäuse der Zusatzeinrichtung (5,6) oder direkt an der Halterung (3) stabil zu befestigen. Der auswechselbare und empfindliche Kopf einer Schutzgaszuführung (7) oder Drahtzuführung (8) ist dadurch von Druck- und Biegebelastungen befreit.

Die Führungsnase (9) hat an der Vorderseite eine Leitfläche (11), die vorzugsweise etwas schräg nach hinten geneigt ist und zusammen mit der Preßfläche (12) eine abgerundete Leitspitze bildet. Wie Figur 3 verdeutlicht, kann die Führungsnase (9) im Querschnitt die Form eines Konus (10) aufweisen, der sich nach oben hin verbreitert. Dies ist für eine Leitfunktion in Rillen, Rinnen, Fugen oder dergleichen anderen Vertiefungen günstig.

Die Führungsnase (9) bietet in der Funktion als Andrückelement eine besser definierte, stärker vergrößerte und höher belastbare Anlagefläche als beim Stand der Technik, insbesondere der DE-OS 44 15 035. Insbesondere ist über die Preßfläche (12) eine Linien- oder Flächenauflage gegeben, die eine bessere Auflagekontrolle erlaubt und die es ferner ermöglicht, über geeignete Verstellmechanismen (nicht dargestellt) den Laserkopf (4) mit Bezug auf diese Preßfläche (12) und damit auf das Werkstück (14) genauer einzustellen.

Durch die stabile Befestigung ist die Führungsnase (9) verformungsarm und kann auch bei Kollisionen stärkere Schläge aushalten. Sie schützt dadurch zuverlässig die Schweißeinrichtung (1). In den Zeichnungen ist der Übersicht wegen die Führungsnase (9) mit Abstand zum Werkstück (14) dargestellt. In der Funktion als Andrückelement liegt sie jedoch auf dem Werkstück (14) an. Sie kann alternativ aber auch schwebend über dem Werkstück (14) gehalten werden, wenn sie im wesentlichen eine seitliche Leitfunktion hat und als Kollisionsschutz dient.

Abwandlungen der gezeigten Ausführungsform sind in verschiedener Weise möglich. So können die Zusatzeinrichtungen (5,6) beliebig je nach Ausbildung der Schweißeinrichtung (1) abgewandelt werden. Die Führungsnase (9) kann desgleichen in ihrer Formgebung abgewandelt werden.

- 7 BEZUGSZEICHENLISTE

&iacgr; 1 Schweißeinrichtung

2 Manipulator, Roboterhand

3 Halterung

4 Schweißkopf, Laserkopf

5 Zusatzeinrichtung, Andrückelement

6 Zusatzeinrichtung, Zuführeinrichtung

7 Schutzgaszuführung &iacgr;&ogr; 8 Drahtzuführung

9 Führungsnase

10 Konus

11 Leitfläche

12 Preßfläche

13 Schweißstelle

14 Werkstück

15 Arbeitsrichtung

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

1.) Manipulatorgeführte Schweißeinrichtung mit einem Schweißkopf und mindestens einer zugeordneten fingerförmigen Zusatzeinrichtung, insbesondere einem Andrückelement und/oder einer Zuführeinrichtung für Schutzgas oder Schweißdraht, dadurch ge kennzeichnet, daß an der Zusatzeinrichtung (5,6) in Nähe zum Werkstück (14) eine Führungsnase (9) angeordnet ist.

2.) Schweißeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnase (9) in Arbeitsrichtung (15) vor der Zusatzeinrichtung (5,6) angeordnet ist.

3.) Schweißeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnase

(9) einen Konus (10) aufweist.
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4.) Schweißeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnase (9) an der Unterseite eine Preßfläche (12) zur Auflage auf dem Werkstück (14) aufweist.

5.) Schweißeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnase (9) an der Vorderseite eine schräge

Leitfläche (11) aufweist.
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6.) Schweißeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der

folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf (4) als Laserschweißkopf ausgebildet ist.
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