AT511994A1 - Schweissroboter-arbeitsplatz - Google Patents

Abstract

Ein Schweißroboter-Arbeitsplatz, mit dem eine kleinräumige, automatisierbare und kostengünstige Funktionsverbindung zwischen einem Schweißtisch und einem Schweißroboter realisiert wird, besteht aus einem Normschweißtisch (1) für aufgespannte zu fügende Einzelteile von Werkstücken (20) und einen dazu passenden Schweiß-Portalroboter (10). Auf den zwei Randstreifen (4) der Tischfläche (3) des Normschweißtisches (1) sind parallele Führungsschienen (9) angeordnet, in denen die Stützständer (14) des Schweiß-Portalroboters (10) mittels passender Kontaktelemente längsbeweglich geführt und in jeder Arbeitsstellung justier- und fest arretierbar sind. Die Stützständer (14) des Schweiß-Portalroboters sind auch alternativ mit Fußflanschplatten (15) ausgestattet. Für die Werkstücke (20) ist ein Spannmittel tragender Schwenkteiltisch (16) auf dem Normschweißtisch (1) aufliegend angeordnet. Das Anwendungsgebiet sind kleinräumige Werkstätten von Zulieferanten für Schweißteile.

Description

29/09/2011 09:19 0372347626 PAPIERSHOP KLINKE S. 04

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Beschreibung

Schweißroboter-Arbeitsplatz

Die Erfindung geht von dem im Oberbegriff des Anspruches 1 definierten Schweißroboter-Arbeitsplatz.

Schweißroboter-Arbeitsplätze sind bekannter Stand der Technik, wobei der bisher an einem Schweißtisch tätige Facharbeiter, der mittels der von ihm erlernten und erlangten Fertigkeiten die Schweißarbeiten zum Fügen von vorher auf dem Schweißtisch positionierten und Justierten Einzelteilen zu Werkstücken manuell ausführte, jetzt in der Regel durch einen Schweißroboter ersetzt ist.

Dies erfolgt insbesondere in der Klein- und Mittelserienfertigung von sogenannten Schweißteilen in Werkstätten von TeÜe-Zulieferanfcen in der Metallbearbeitung für den Maschinen-, den Anlagen- und den Automobilbau.

Beispielhaft für die übliche technologische Struktur von Schweißroboter-

Arbeitsplätzen sind die Erfindungsbeschreibungen in DE 198 14 272 Al DE 20 2006 003 260 Ul DE 20 2004 008 193 Ul und in AT 398 050 B.

Ein, in der Regel um sich selbst schwenkbarer Schweißroboter ist fest neben einem Schweißtisch, der als fester stationärer Tisch, als in Teilschritten schwenkbarer Auflagetisch oder als allseitig beweglicher Werkstück-Manipulator, für in der Regel vorher positionierte und fixierte Schweißteile, ausgebildet ist, angeordnet. Beide Arbeitsmittel sind dabei in einer Schweißkabine oder mit einer anderen Arbeitsplatz-Begrenzung aus Sicherheitsgründen, separiert ln der Nähe, an benachbarten Arbeitsplätzen tätige Facharbeiter sind dadurch nicht gefährdet. 29/09/2011 09:20

Nr.: R055 P.004/018 29/09/2011 09:19 0372347626

PAPIERSHDP KLINKE

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Dabei finden auch die unter anderen aus EP 0541904 und aus AT10976 Ul bekannten Arbeitstische oder modularen Arbeite- und Haftegestefte, für diesen Zweck mit rechteckigen Stahl· oder Guss-Tischplatten ausgestattet, Anwendung. Diese Stahl- oder Guss-Tischplatten verfügen sowohl auf ihrer waagerechten Tischfläche wie auch auf ihren vier senkrechten Tlsch-SUmseitenpiatten über ein Rastersystem gleich großer und gleich beabstandeter Aufnabmebohrungen für Befestigungsschrauben und Ktemmbefesögungsboteen und damit nicht nur über gute Positionier- und JusüermögHchkeiben für die Teüespannung der zu schweißenden Werkstücke sondern auch über gute Möglichkeiten zur Adaption mit dem jeweiligen Schweißroboter, so dass die Funktionsverbindung der beiden Hauptkomponenten Schweißtisch und Schweißroboter eng gestaltet werden kann.

Diese Adaptionsmöglichkeit, so der bekannte Stand der Technik, wird aber bisher nicht genutzt. Der Schweißroboter und der Schweißtisch stehen als separierte Funktionskomponenten nebeneinander, so dass der Schweißarbeitsplatz eine größeren Raumbedarf hat und kostenaufwändiger ln seiner praktischen Realisierung ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil unter dem Aspekt der Funktions-, der Raum- und der Kostenoptimierung zu überwinden.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Schweißroboter-Arbeitsplatz so auszubilden, dass • eine unmittelbare funktionsfördemde Kontaktierung des Normschweißtisches mit Tischplatte und des Schweißroboters statt findet, • eine optimierte Beweglichkeit und Standfestigkeit des Schweißroboters über die Stützständer-Komponenten gewährleistet ist und 29/09/2011 09:21

Nr.: R055 P.005/018 -3- 29/09/2011 09:19 0372347626 PAPIERSHOP KLINKE S. 06 * • die Ausbildungsvorteile eines Normschweißtisches für eine neuartige Struktur des Schweißroboter-Arbeitsplatz genutzt werden kann

Das Problem wird mit dem Anspruch 1 gelöst.

Der vorgeschlagene Schweißroboter-Arbeitsplatz ist so konzipiert, dass • an zwei parallel gegenüber liegenden, senkrechten Tisch-Stimseitenplatten oder • auf zwei gegenüber liegenden, waagerechten Randstreifen auf der Tischfläche, entlang der Tischkanten verlaufend, zwei parallel verlaufende Führungsschienen angeordnet und befestigt sind.

An oder auf denen sind die beiden mit Führungs- und Bewegungselementen ausgestatteten Stützständer des Portalbalkens eines Schwefß Portalroboters entlang der Tischkanten, waagerecht gerichtet, verfahrbar angeordnet.

Die jeweilige Arbeitsstellung des Schweiß-Portalroboters am Werkstück ist mittels der Robotersteuerung justierbar. • Außerdem ist der Schweiß-Protalroboter des vorgeschlagenen Schweißroboter-Arbeitsplatzes in vorausbestimmenden ortsfesten Arbeitsstellungen über die an den zwei Stützständem des Portalbalken angeordneten Fußflanschplatten auf der waagerechten Tischfläche auf und in den Aufhahmebohrungen der Stahl- oder Guss-Tischplatte verankert.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind In den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben. Die betreffen die Ausbildung der Führungen in und an den Führungsschienen, die Breite der Führungsschienen sowie die Ausbildung und Anordnung eines Schwenkteiltisches als ergänzenden Aufbau des Normsch welßtisches. 29/09/2011 09:21

Nr.: R055 P.006/018 09:19 0372347S26 PAPIERSHOP KLINKE S. 07

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Die Erfindung ist In vier Ausfühmngsbeispielen in den Figuren als Teilansichten vereinfacht dargestellt und im folgenden Teil der Beschreibung näher erläutert:

Flg. 1 eine Vorderansicht mit sbmsehjg angeordneten Führungsleisten Fig. 2 eine Draufsicht mit tischaufUegenden Stützständem und mit einem aufliegenden Schwenkteiltisch

Fig. 3 eine Vorderansicht mit breiten stimseltig angeordneten Führungsleisten Flg. A eine Draufsicht nach Fig, 3

Fig. 5 eine Vorderansicht mit auf der Tischfläche angeordneten Führungsleisten Fig. 6 eine Draufsicht nach Fig, 5

Die in den Fig. 1 bis 6 dargestellten vereinfachten Teilansichten geringfügig unterschiedlich ausgebildeter Scheißroboter-Arbeitplätze bestehen im wesentlichen aus dem Normenschweißtisch 1, an und auf dessen Stahl· und Guss-Tischplatte 2 ein Schweißportalroboter 10, in den Fig. 1,3f A, 5, und 6 als bewegliches Arbeitsmittel dargestellt und in Fig. 2 als unbewegliches und ortsfestes Arbeitsmittel auf dem Normschweißtisch 1 dargestellt ist.

Der Normschwei Bösch 1, dessen rasterartig angeordnete Aufnahmebohrungen nicht dargestellt sind, besteht aus einer rechteckigen Stahl· oder Gusstischplatte 2 mit waagerechten Tischfläche 3. Die vier senkrechten Tischplatten-Sömseiten 8 Sind, die waagerechten Tischkanten 5 bildend, als feste und steife Tisch-Stlmseltenpiatfcen 6 ausgebildet und ebenfalls mit nicht dargestellten rasterartig angeordneten Aufnahmebohrungen ausgestattet Der Normschweißtisch l verfugt über mindestens vier Tisctrfüße 7, die ausreichend stark und steif dimensioniert und strukturiert sind, um den über an- oder aufliegenden Führungsschienen 9 und Fußflanschplatten 15 beweglich oder festgehaltenem, auf sitzenden Schweiß-Portalroboter 10 auf dem Normschweißtisch 1 genau zu positionieren und sicher in den jeweiligen Arbeitssteilung am Werkstück 20 zu federen. 29/09/2011 09:22

Nr.: R055 P.007/018 29/09/2011 09:19 0372347626 PAPIERSHOP KLINKE S. ΘΘ • · · -5-

Oer Schweiß-Portalroboter 10 selbst besteht aus dem Portalbalken 11, auf dem linear der Schweißkopf 12, mit der Schweißflammeriführung 13 linear gerichtet, waagerecht hin und her beweglich, angeordnet ist Der Portalbafcen 11 liegt an seinen beiden Enden auf zwei senkrechten Stützständem 14 auf, die an ihren unteren Enden, wie in den Rg. 1,3,4,5, und 6 dargestellt, mittels ihrer korrespondierenden Führungen 22 und mittels nicht dargestefiter Bewegungselemente in den Führungsschienen 9, an oder auf dem Normsdiweißtisch 1 angeordnet waagerecht gerichtet beweglich sind. Die korrespondierenden Führungen 22 haben eine in und zu den Führungsschienen 9 passende T-förmige Querschnittsform, Die Bewegungen des Schweiß-Portalroboters 10 werden über nicht dargestellte elektromotorische Antriebe aktiviert und über eine ebenfalls nicht dargestellte Robotersteuerung gesteuert.

Die werkstückabhängige Arbeitshöhe des Schwerß-Portalroboters 10 über der Tischfläche 3 des Normschweifidsches 1 ist über eine unterschiedliche Breite der jeweils zwei an den gegenüberliegenden Tfechplatten-Stimserten 6 stknseWg angebrachten parallel verlaufende Führungsschienen 9 in Grenzen variabel bestimmbar. Die In Fig. 3 dargestellten Führungsschienen 9 haben gegen über den in Fig, 1 dargestellten Führungsschienen 9 beispielhaft das doppelte Breitenfnaß.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Schweißroboter-Arbeitsplatz sind die beiden Stützständer 14 des Sch weiß-Portalroboters 10 mittels sömseitig angeordneten Uschaufliegenden Fußflanschplatten 15 auf der Stahl- oder Guss-Tischplatte 2 unbeweglich befestigt. Diese Arbeitsstellung ist bedingt durch die rasterförmige Anordnung der nicht dargestellten Aufnahmebohrungen auf der Tischfläche 3 werkstückabhängig veränderbar. Ergänzend zu der nur in einer waagerechten Richtung ein- und verstellbaren Anordnung des Schweißkopfes 12 Ist auf der Tischfläche 3 ein Schwenkteiltisch 16 mit seinem Unterteil 17 angeordnet. Dessen schwenkendes Oberteil 18 ist mit vier Werkstücken 20 belegt, die mit 29/09/2011 09:23

Nr.: R055 P.008/018 29/09/2011 09:19 0372347626 PAPIERSHOP KLINKE S. 09 -6-

Spannmitteln 21 geklemmt und um die senkrechte Schwenkachse 19 in vier Teilschritten ein- und verstellbar sind. Damit ist der flexible nutzbare Schweißroboter-Arbeitplatz kleinräumig und kostengünstig realisierbar. 29/09/2011 09:23

Nr. : R055 P,009/018 29/09/2811 09:19 0372347626 PAPIERSHOP KLINKE S. 10

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Bezuaszeichenliste 1 Normschweißtisch 2 Stahl- oder Guss-Tischplatte 3 Tischfläche von 2 4 Randstreifen von 3 5 Tischkanten von 2 6 Tisch- Stimseitenpiatten 7 Tischfüße 8 Tischptetten-Stim$eite(n) von 2 9 Führungsschienen 10 Schweiß-Portalroboter 11 Portalbalken von 10 12 Schweißkopf 13 Schweißflammenführung 14 Stutzständer für 11 15 Fußflansch platte<n) für 14 16 Schwenkteiltisch 17 stationäres Untereil von 16 18 schwenkendes Oberteil von 16 19 senkrechte Schwenkachse von 18 20 Werkstück(e) 21 Spannmittel für 20 22 Führungen von 9 29/09/2011 09:23

Nr.: R055 P.010/018

Claims (1)

1. 29/09/2011 09:19 0372347626 PAPIERSHOP KLINKE S. 11

   -8- Ansprüche 1. Schweißroboter-Arbeitsplatz, bestehend aus einem modularen Normsch weißtisch, auf dem das Zusammenschweieen von aufgespannten und zufügenden Einzelteilen von Werkstücken mittels eines mit den Normschweißtisch funktionsverbundenen Schweißroboter erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einem Rastersystem gleich großer und gleich beabstandeter Aufnahmebohrungen für Befestigungsschrauben oder für Klemmbefestigungsbolzen ausgestattete rechteckige Stahl- oder Guss-Tischplatten (2) eines Normschweißtisches (l) alternativ an zwei parallel gegenüberliegenden senkrecht»! Tlscb-StimseltenpJatten (6) oder auf zwei gegenüberliegenden waagerechten Randstreifen (4) auf der Tischfläche (3), entlang der Tischkarten (5) verlaufend, zwei parallel verlaufende Führungsschienen (9) angeordnet und mit Klemmbefestigungsbolzen befestigt sind, an oder auf denen die beiden mit Führungs- und Bewegungselementen aus gestatteten Stützständer (14) des Portalbalkens (11) eines Schweiß-Portalroboters (10) entlang der Tlschkanten (5) des Normschweißtisches (1), waagerecht gerichtet, verfahrbar und über die Robotersteuerung in ihren jeweiligen Arbeitsteilung am Werkstück (20) justierbar sind oder in vorausbestimmten ortsfesten Arbeitsstellungen ein Schweiß-Portalroboter (10) mittels an seinen zwei Stiitzständem (14) des Portalbalkens (11) 29/09/2011 09:24 Nr.: R055 P.011/018 29/09/2011 09:19 0372347626 PAPIERSHOP KLINKE S. 12

   -9- angeordneten Fußflanschplatten (15) auf der waagerechten Tischfläche (3) der Stahl' oder Guss-Tischplatte (2) aufsitzt und diese mittels Klemmbefestigungsbolzen in den Aufnahmebohrungen der Stahl- oder Guss-Tischplatte (2) aufsitzt und diese mittels Klemmbefestigungsbolzen in den Aufnahmebohrungen der Stahl- oder Guss-Tischplatte (2) fest verankert sind. 2. Schweißroboter-Arbeitsplatz nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander korrespondierenden Führungen (22) der Führungsschienen (9) und der Stutzständer (14) des Portalbalkens (11) als offene Flachführungen mit rechteckigem sowie T-förmtgen Querschnitt oder als Säulenführungen mit haibkreis- oder kreisförmigen Querschnitt ausgebildet sind. 3. Schweißroboter-Arbeitsplatz nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass über eine gegenüber dem Höhenmaß der senkrechten Tisch-Stimseitenplatten (8) breiteren Ausbildung der beiden parallel verlautenden Führungsschienen (9) die benötigte Arbeitshöhe des Schweiß-Portalroboter (10) über der Tischfläche (3), werkstückabhängig variabel bestimmbar ist. 29/09/2011 09:24 Nr.: RQ55 P.012/018 .,κΛ-»...ti.J·..* ·<**»*”· »· 29/09/2011 09:19 0372347626 PAPIERSHOP KLINKE S. 13 «f ·· · · ·· » * ♦ * * ♦ · · | I · · * * · · * » * I t** *4 * · * · * · • φ ·· ·· **

   Ί0- 4. Schweißroboter-Arbeitplatz nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass insbesondere bei Anwendung eines Schweiß-Portalroboters (10) mit einer unbeweglichen Anordnung der Stützständer (14) des Portalbalkens (11) mittels Fußflanschplatten (15) auf der Stahl- oder Guss-Tischplatte (2) ergänzend ein Schwenkteiltisch (16) angeordnet ist, der mit seinem stationären Unterteil (17) fest und mit seinem, Werkstück (20) und Spannmittel (21) tragenden, Oberteil (18) in Teilschritten, um seine senkrechte Schwenkachse (19) herum, schwenkend ein- und verstellbar ist. 29/09/2011 09:25 Nr.: R055 P.013/018