DE3301449C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Schweißvorrichtung, insbesondere für Fahrzeugkörper zweirädriger Kraftfahrzeuge.

Bisher ist eine Vorrichtung dieser Art bekannt, bei welcher ein Werkstück, das mehrere Glieder zum Bilden eines Fahrzeug­ körpers des zweirädrigen Fahrzeugs umfaßt, nach Aufsetzen auf einen Aufspannträger vorgerückt wird, um es mit Schweißungen durch Schweißroboter oder dgl. zu versehen. In diesem Fall war es bei einer Vorrichtung dieser Art üblich, das Werkstück in mehreren Stationen bei jeder vorgerückten Stellung mit einer fortschreitenden Schweißung zu versehen. Damit ist der Nach­ teil verbunden, daß die Vorrichtung als Ganzes lang wird und dazu neigt, eine große Aufbaubodenfläche einzunehmen, und daß sie bei jedem Schritt eine große Anzahl Schweißroboter benö­ tigt und die Gefahr besteht, daß sie kompliziert im Aufbau und teuer wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer automatischen Schweißvorrichtung, die diese Nachteile vermeidet und dabei wenig Platz und wenige Schweißroboter benötigt sowie einfach und preisgünstig ist.

Ausgehend vom Gegenstand der DE-AS 24 42 725, deren hier wesentliche Merkmale im Oberbegriff des Anspruchs 1 enthalten sind, wird diese Aufgabe durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Falls bei dieser Vorrichtung die zweite Schweißung an der dritten Stelle ausgeführt wird, wird es möglich, daß während des zweiten Schweißvorgangs der untere Einspannträger einmal zwischen der zweiten Stelle und der ersten Stelle hin- und herbewegt wird, um ein neues Werkstück von der ersten Stelle in die zweite Stellung einzuführen. In diesem Fall benötigt es aber mehr oder weniger Zeit, um das neue Werkstück auf den Träger bei der ersten Stelle aufzusetzen. Daher ist es wün­ schenswert, daß das neue Werkstück bereits aufgesetzt worden ist, wenn der Träger hin- und herbewegt wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaf­ fung einer Möglichkeit, das neue Werkstück bereits aufzusetzen, wenn der Träger hin- und herbewegt wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiel der Erfindung werden nachfolgend an­ hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung, wobei der Schweißpistolenabschnitt weggelassen ist;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrich­ tung;

Fig. 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Erläuterung ihrer Arbeitsweise;

Fig. 5 eine teilweise weggelassene Draufsicht auf einen Einspannabschnitt der Vorrichtung;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines geschweißten Werkstücks;

Fig. 7 eine Seitenansicht eines abgewandelten Ausführungs­ beispiels der Vorrichtung, wobei ihr Schweißpisto­ lenabschnitt weggelassen ist;

Fig. 8 eine Draufsicht auf die Vorrich­ tung von Fig. 7;

Fig. 9 eine Seitenansicht eines anderen abgewandelten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung, wobei ihr Schweißpistolenabschnitt weggelassen ist; und

Fig. 10 eine Draufsicht auf die Vorrichtung von Fig. 9.

Auf einen Maschinensockel 1 ist ein Paar Führungsschienen 1 a derart angeordnet, daß es sich in der Längsrichtung des Maschinensockels 1 erstreckt; auf der Führungsschiene 1 a ist ein unterer Einspannträger 2, das heißt, beispielsweise ein Träger 2, derart angeordnet, daß er mit einem Primäran­ trieb 5 wie zum Beispiel einem Elektromotor oder dgl. über eine Zahnstange 3 und ein mit dieser in Eingriff stehendes Ritzel 4 verbunden ist, so daß er zwischen einer hinteren ersten Stelle A und einer vorderen zweiten Stelle B hin- und herbewegbar ist. Der Einspannträger 2 ist lösbar mit der Zahnstange 3 verbunden durch Eingreifen und Lösen des Stiftes 31 eines Zylinders 30. Auf dem Einspannträger 2 ist ein Einspanntisch 6 vorgesehen, so daß ein Werkstück a, das mehrere Glieder a 1, a 2, a 3 . . . zum Bilden eines Fahrzeug­ körpers für ein zweirädriges Fahrzeug umfaßt, mittels mehrerer Klemmeinrichtungen 7 des Einspanntisches 6 auf diesen aufgesetzt werden kann. Ein Maschinenrahmen 8 ist so auf dem Maschinensockel 1 aufgebaut, daß er den Einspann­ träger 2 bei der zweiten Stelle B umgibt, und weist einen nach vorn verlaufenden Rahmenabschnitt auf, und ein oberer Einspannträger 9 ist an dem Maschinenrahmen 8 derart vorge­ sehen, daß er mit einem Primärantrieb 12 wie zum Beispiel einem Elektromotor oder dgl. verbunden ist über ein Zahn­ stange 10 und ein mit ihr in Eingriff stehendes Ritzel 11, so daß er zwischen der zweiten Stelle B und einer davor gelegenen dritten Stelle C hin- und herbewegt werden kann. Der obe­ re Einspannträger 9 ist über einen Hubrahmen 13, der sich von ihm nach unten erstreckt, ferner mit einer Spannvorrich­ tung 14 versehen, die so eingerichtet ist, daß sie das Werkstück a, lösbar hält und umkehrbar aufwärts und abwärts drehbar ist. Mehr im einzelnen wird der Hubrahmen 13 bei seinem vorderen und hinteren Abschnitt durch je ein Paar rechter und linker Führungsstangen 15 gehalten und ist bei seinem Mittelabschnitt mit einem Zylinder 16 verbunden, so daß er durch dessen Betätigung abwärts und aufwärts be­ wegt werden kann. Ferner ist die Spannvorrichtung 14 über vordere und hintere Zapfen 17 an einem unteren Endab­ schnitt des Hubrahmens 13 drehbar gelagert, so daß sie um­ kehrbar aufwärts und abwärts drehbar ist, und steht über entsprechende Ritzel 18 an den jeweiligen Zapfen 17 in Eingriff mit entsprechenden Zahnstangen 19, die verti­ kal verlaufen; die zwei Zahnstangen 19 sind über eine da­ zwischenliegende Synchronisierwelle 20 miteinander verbun­ den, und eine der Zahnstangen ist mit einem an ihrem oberen Endabschnitt vorgesehenen Zylinder 21 verbunden, durch dessen Betätigung der Spannvorrichtung 14 also eine Drehbe­ wegung erteilt werden kann. Außerdem hat die Spannvorrich­ tung 14 die Gestalt eines Rahmens, der das Werkstück a um­ gibt, und weist mehrere Klemmeinrichtungen 22 auf, so daß das Werkstück a dadurch lösbar gehalten werden kann. Ferner besitzt die Spannvorrichtung an ihren vorderen und hinteren Endabschnitten je ein Paar Anschlagarme 14 a, so daß sie durch Zusammenwirken der Arme mit beiden Endflächen einer über den Armen vorgesehenen Anschlagplatte 14 b in ihren oberen und unteren gedrehten Stellungen angehalten werden kann.

In dem dargestellten Beispiel der Fig. 1 bis 6 ist ein Lieferträger 24 zum Abliefern des geschweißten Werkstückes a bei der dritten Stelle C vorgesehen. Ferner ist bei der ersten Stelle A ein Drehtisch 25 vorgesehen, so daß der bei der ersten Stelle A positionierte untere Einspannträger 2 durch Drehen des Drehtisches 25 umgeschaltet werden kann zwischen einer Aufsetzstellung A ₂ auf seiner einen Seite und einer Wartestellung A ₁ auf seiner anderen Seite. Außer­ dem ist die zweite Stelle B auf ihren beiden Seiten mit mehreren Schweißrobotern 26 versehen, so daß dadurch das Werkstück a mit einer vorbestimmten Schweißung versehen werden kann.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Nach Positionieren des unteren Einspannträgers 2 bei der ersten Stelle A wird ein zu bearbeitendes Werkstück a bei dieser Stelle auf den Einspannträger aufgesetzt. Nachdem das Werkstück a zu der zweiten Stele B vorgerückt worden ist, wird es mittels der Roboter 26 mit einer ersten Schwei­ ßung versehen. Danach wird das Werkstück a von der Ein­ klemmung gelöst, und die Spannvorrichtung 14 an dem oberen Einspannträger 9 wird einmal abgesenkt und das Werkstück a dadurch gehalten. Das Werkstück a wird dann einmal nach oben bewegt und auf den Kopf gestellt und danach wird es abgesenkt und mittels der Roboter 26 mit der zweiten Schwei­ ßung versehen. Während dieses Vorgangs wird der untere Ein­ spannträger 2 zu der ersten Stelle A zurückgeführt, um für das Aufsetzen eines nächsten Werkstücks a auf diesem bereit zu sein. Nach der zweiten Schweißung wird das resultierende geschweißte Werkstück a durch die Spannvorrichtung 14 auf­ wärts bewegt und durch eine Vorrückbewegung des oberen Einspannträgers 9 zu der dritten Stelle C verschoben, und dann wird es abgesenkt und von der Einklemmung gelöst und auf den Lieferträger 24 übertragen, um dadurch zur Lieferung nach außen bereit zu sein.

Die Fig. 7 und 8 zeigen ein abgewandeltes Ausführungs­ beispiel. Bei diesem Beispiel sind bei der dritten Stelle C mehrere Schweißroboter 27 vorgesehen, so daß die vorge­ nannte zweite Schweißung durch diese Roboter 27 durchge­ führt werden kann. Und zwar wird das Werkstück a, das bei der zweiten Stelle B mit der ersten Schweißung versehen worden ist, auf den oberen Einspannträger 9 übertragen; danach wird das Werkstück zu der dritten Stelle C vorge­ rückt und ihm an dieser Stelle durch die Roboter 27 die zweite Schweißung erteilt unter der Bedingung, daß es abge­ senkt wird, oder daß es abgesenkt und auf den darunter ge­ legenen Träger übertragen wird.

Falls die zweite Schweißung bei der dritten Stelle C durch­ geführt wird, kann die Vorrichtung abgewandelt werden, wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt; bei diesem Ausführungsbei­ spiel sind beispielsweise zwei untere Einspannträger 2 vorgesehen und diese sind so angeordnet, daß sie abwechselnd, das heißt, der Reihe nach zwischen der ersten Stelle A und der zweiten Stelle B hin- und herbewegt werden können.

Mehr im einzelnen ist der Drehtisch 25 bei der ersten Stelle A vorgesehen, wie oben beschrieben, und zwei Paar Schienen 28 für die zwei Träger 2 sind an dem Drehtisch 25 der­ art angebracht, daß, wenn ein Paar der Schienen 28 bei einer Wartestellung A ₁ auf einer Seite positioniert ist, welche mit den genannten Führungsschienen 1 a fluchtet, das andere Paar der Schienen 28 in einer Einsetzstellung A ₂ positioniert ist, welche sich auf der anderen Seite befindet; auf diese Weise können diese Paare der Schienen 28 durch Drehen des Drehtisches 25 abwechselnd zwischen der Warte­ stellung A ₁ und der Einsetzstellung A ₂ umgeschaltet werden, und dadurch können die zwei Einspannträger 2 abwechselnd, das heißt der Reihe nach, zwischen der Wartestellung A ₁ und der zweiten Stelle B hin- und herbewegt werden.

Das Bezugszeichen 29 bezeichnet einen Zylinder zum Antreiben des Drehtisches 25, um ihn umkehrbar zu drehen.

Die abgewandelte Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Wie deutlich in Fig. 10 gezeigt, wird während der Zeit, in der einer der beiden unteren Einspannträger 2 zu der zweiten Stelle B vorgerückt wird und das auf diesen aufgesetzte Werkstück a mit der ersten Schweißung versehen wird, der andere untere Einspannträger 2 an der Einsetzstellung A ₂ des Drehtisches 25 bei der ersten Stelle A positioniert und ein nächstes Werkstück a auf diesen aufgesetzt. Anders ausge­ drückt, wird in der Zeit, in welcher die erste Schweißung bei einem vorne positionierten Einspannträger 2 durchge­ führt wird, das höchste Werkstück a auf dem hinten positio­ nierten anderen Einspannträger 2 vorbereitet.

Nachdem das darauf befindliche Werkstück bei der zweiten Stelle von dem Einspannträger 2 nach oben entfernt worden ist, wird der Einspannträger 2 zurückgezogen und in die Wartestellung A ₁ auf einer Seite des Drehtisches 25 bei der ersten Stelle A zurückgeführt; wenn dann der Drehtisch 25 gedreht wird, wird dieser Einspannträger 2 in die Einsetz­ stellung A ₂ bewegt und steht bereit zum Aufsetzen des nächsten Werkstücks a, und gleichzeitig wird der bei der Einsetzstellung A ₂ positionierte andere Einspannträger 2 in die Wartestellung A ₁ verschoben. Dementsprechend wird der andere Einspannträger 2 dann zu der zweiten Stelle B vorgerückt, so daß das auf diesen aufgesetzte neue Werk­ stück a mit der ersten Schweißung versehen werden kann. Auf diese Weise wird in der Zwischenzeit immer ein neues Werk­ stück a auf dem hinten gelegenen Träger vorbereitet, so daß das Zuführen des neuen Werkstücks a zu der zweiten Stelle B immer bald ausgeführt werden kann. Im übrigen unterschei­ det sich dieses Ausführungsbeispiel nicht besonders von dem vorherigen.

Erfindungsgemäß ist also die Vorrichtung so angeordnet, daß das Werkstück, welches mehrere Glieder zum Bilden eines Fahrzeugkörpers eines zweirädrigen Fahrzeugs umfaßt, zunächst auf den unteren Einspannträger aufgesetzt wird und mit der ersten Schweißung versehen wird, und daß das Werk­ stück dann auf den oberen Einspannträger übertragen und kopfgestellt wird und mit der zweiten Schweißung ver­ sehen wird, so daß es in seiner oberen Lage und in seiner unteren Lage mit der entsprechenden Schweißung versehen werden kann; dadurch kann das Werkstück an seinen jeweiligen Abschnitten gute Schweißungen erhalten und der Schweißvor­ gang kann auch mit höherem Wirkungsgrad durchgeführt werden als bei der herkömmlichen Vorrichtung, bei welcher die ent­ sprechenden Schweißungen bei mehreren aufeinanderfolgenden Schritten unter der Bedingung durchgeführt werden, daß das Werkstück, so wie es ist, in seiner regulären oder aufrechten Lage belassen wird. Die Vorrichtung kann daher klein und billig werden.

Claims (5)

1. Automatische Schweißvorrichtung mit einer Halterung für ein Werkstück, mit einer Halterung für einen Schweißbrenner und mit einer be­ wegbaren Lagerung für mindestens eine dieser Halterungen, die Einstellbewegungen der Werkstück-Halterung und der Brenner- Halterung relativ zueinander in drei zueinander senkrechten Richtungen ermöglicht, dadurch gekennzeichnet ,
daß ein unterer Einspannträger (2) zwischen einer ersten Stellung (A) zur Aufnahme des mehrgliedrigen Werkstücks (a) und einer zweiten Stellung (B) zur Durchführung von Ver­ schweißungen am Werkstück (a) hin- und herbewegbar ist, ein oberer Einspannträger (9) zwischen der zweiten Stellung (B) und einer dritten Stellung (C) zur Abgabe des verschweiß­ ten mehrgliedrigen Werkstücks (a) hin- und herbewegbar ist, in der zweiten Stellung (B) durch den oberen Einspannträger (9) das mehrgliedrige Werkstück (a) nach Durchführung erster Verschweißungen von dem unteren Einspannträger (2) abnehmbar und um 180° verschwenkbar ist und
daß zweite Verschweißungen an dem in dem oberen Einspann­ träger (9) gehalterten Werkstück (a) in der zweiten Stel­ lung (B) und/oder der dritten Stellung (C) durchführbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei untere Einspannträger (2), die abwechselnd zwischen der ersten Stellung (A) zur Aufnahme des mehrgliedrigen Werkstücks (a) und der zweiten Stellung (B) zur Durch­ führung ersten Verschweißungen hin- und herbewegbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Einspannträger (9) einen vertikal beweg­ baren nach unten ragenden Hubrahmen (13) aufweist, der am Unterende Spannvorrichtungen (14) zur Aufnahme des Werkstücks (a) von dem unteren Einspannträger (2) auf­ weist, die um 180° verschwenkbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Einspannträger (2) Vorrichtungen (7) zur Aufnahme eines aus mehreren Gliedern (a ₁ . . . a ₇) gebildeten Zweiradfahrzeug-Körpers als Werkstück (a) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der dritten Stellung (C) der obere Einspannträger (9) das verschweißte Werkstück (a) an einen Abgabeträger (24) abgibt.