DD249656A3 - Kollisionsschutzeinrichtung an punktschweissmaschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kollisionsschutzeinrichtung an Punktschweissmaschinen und dergleichen mit programmgesteuerter Werkstueckbewegung in der Ebene. Ziel der Erfindung ist es, eine Kollisionsschutzeinrichtung mit minimalem Materialaufwand zu schaffen, die eine Arbeitszeiteinsparung ermoeglicht und den Wert der Bearbeitungseinrichtung im Kollisionsfall erhaelt. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schutzeinrichtung fuer Punktschweissmaschinen und dergleichen zu schaffen, die den Schutz der im System befindlichen Elemente vor Beschaedigung durch Kollisionen gewaehrleistet, die durch auftretende Schubkraefte in der Ebene hervorgerufen werden koennen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass eine erste Translationseinrichtung ueber eine Kollisionsschutzeinrichtung mit einer zweiten Translationsschutzeinrichtung verbunden ist. Die Kollisionsschutzeinrichtung wird gebildet aus Grundplatte, Gelenk und Mitnahmebaugruppe. Bis zu einer Gelenkbelastung bleibt das System stabil und beim Ueberschreiten der Grenzbelastung wird die formschluessige Verbindung der beiden Supporte geloest. Nach Beseitigung der Kollisionsursache werden die im System befindlichen Elemente durch Formschluss einjustiert. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Kollisionsschutzeinrichtung an Punktschweißmaschinen u.dgl. mit programmgesteuerter Werkstückbewegung sowohl in x- als auch in y-Richtung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Der Bewegungsapparat von Industrierobotern besteht größtenteils aus Translationseinrichtungen zur Gewährleistung der Bewegung des Werkzeuges bzw. des Werkstückes sowohl in x- als auch in y-Richtung.

Die Supporte der Translationseinrichtungen sind größtenteils fest miteinander verbunden, d.h. verschraubt, verstiftet u.dgl.

Bei einem Aufprall bzw. bei einer unzulässigen Belastung, sowohl in x- als auch in y-Richtung, erfolgt eine Verschiebung der Supporte bzw. eine Zerstörung der im System befindlichen Elemente. Nach der Instandsetzung ist ein erneutes Einmessen in der x- und y-Richtung nötig sowie eventuell die Neufestlegung eines Referenzpunktes. Ein Kollisionsschutz ist deshalb nicht gegeben, da selbst beim sofortigen Abschalten der Antriebsmotoren ein Nachlauf des starren Bewegungsapparates erfolgt. Aus diesem Grund wird speziell bei Schweißrobotern oder automatischen Brennschneideeinrichtungen der Kollisionsschutz vorwiegend am Werkzeug vorgenommen, z. B. durch bewegliche Schaltringe bzw. durch federnde Abhängung der Arbeitswerkzeuge wie Punktschweißzangen und dergleichen.

Die DD-PS 220250 beschreibt eine Einrichtung zum Havarieschutz für Schweißroboter. Durch eine geteilte Ausführung des Schweißbrenners wird ein Schutz vor Beschädigung durch Kollision gewährleistet. Beide Teile des Schweißbrenners werden durch ein U-förmig es Aufnahmestück verbunden, das einerseits mit einem Hohlkabel verspannt ist und dessen anderer Schenkel eine elastische Scheibe tragt, in der der Schweißbrenner isoliert befestigt ist, der bei Kräfteeinwirkung elastisch ausgelenkt wird und einen Formkontakt zur Abschaltung des Roboters betätigt.

Weiterhin ist die DD-PS 220791 bekannt, die einen MIG-MAG-Schweißbrennerfür Schweißroboter beinhaltet.

Die Erfindung beschreibt Automaten- bzw. Roboterschweißbrenner mit Kollisionsschutz. An einem an sich bekannten Schweißbrenner besteht zwischen der Gasdüse und einer Einspannstelle im Außenmantel ein deformierbar-elastisches Teil vorzugsweise aus elektrisch- und gut wärmeleitendem Material.

Die bekannten Einrichtungen schützen das bewegte Werkzeug bei Kollision mit dem Werkstück und andere im Bewegungsraum befindliche Systemteile. Sie sind nicht brauchbar, wenn das Werkstück bewegt wird oder das Arbeitswerkzeug in Arbeitsstellung eine höhere Arbeitskraft benötigt als die allgemeine Kollisionskraft beträgt.

Es sind auch Einrichtungen bekannt, bei denen die beiden Supporte über vier federnde Rastpunkte miteinander verbunden sind.

Bei auftretenden Schubkräften in der Ebene springen die Rastpunkte aus ihrerAusgangslage heraus, es kommt zum Verschieben der beiden Supporte. Diese Lösung hat den Nachteil, daß abhängig von der Lage der Kollisionspunkte eine unterschiedliche Kraft zum Betätigen der Kollisionsschutzeinrichtung führt. Sie ist ebenfalls unbrauchbar für den Fall, daß das Arbeitswerkzeug in Arbeitsstellung eine höhere Arbeitskraft benötigt als die allgemeine Kollisionskraft beträgt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Kollisionsschutzeinrichtung mit minimalem Materialaufwand zu schaffen, die eine Arbeitszeiteinsparung ermöglicht und den Wert der Bearbeitungseinrichtung im Kollisionsfall erhält.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schutzeinrichtung für Punktschweißmaschinen u.dgl. zu schaffen, die auf alle angreifenden Kräfte in der Ebene anspricht und die Bauteile, wie Punktschweißeinrichtung und Vorrichtungssystem, im Kollisionsfall unabhängig vom Kollisionspunkt in der Ebene vor Zerstörung schützt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine erste Translationseinrichtung über eine Kollisionsschutzeinrichtung mit einer zweiten Translationseinrichtung verbunden ist. Die Kollisionsschutzei η richtung weist eine Grundplatte auf, auf der ein erster Support eines ersten Trägers befestigt ist. Die Grundplatte ist zum einen im vorderen Bereich übe reine erste Mitnahmebaugruppe auf einen zweiten Support ei η es zweiten Trägers gleitend angeordnet und zum anderen im hinteren Bereich über ein Gelenk, bestehend aus Drehpunkt, Hebel und einer Kombination eines Gelenkpunktes mit einer zweiten Mitnahmebaugruppe, die sich genau unter dem Gelenkpunkt befindet, mit dem zweiten Support verbunden. Die erste Mitnahmebaugruppe besteht im wesentlichen aus einem Rastbolzen, der mit einem einstellbaren Federelement beaufschlagt ist, und einer Nutplatte, die als Gleitführung ausgebiidet ist

Die beiden Mitnahmebaugruppen sind als einstellbare Rastpunkte ausgebildet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung der Einrichtung, Fig.2: einen Schnitt A-A und Fig.3: eine Ansichtx·.

Die Erfindung besteht im wesentlichen aus einer ersten Translationseinrichtung, bestehend aus Träger 1, Support 2 und Antriebsmotor 30, einer zweiten Translationseinrichtung, bestehend aus Träger 3, Support 4 und Antriebsmotor 31, und einer Kollisionsschutzeinrichtung, bestehend aus Grundplatte 5, Gelenk 6 und Mitnahmebaugruppe 10. Das Gelenke weist einen Drehpunkt 7 und eine Kombination eines Gelenkpunktes 8 mit einer Mitnahmebaugruppe 20 auf (Fig.1).

Der Träger 1 ist mit dem Support 2 und dieser auf der Grundplatte 5 verschraubt und verstiftet. Der Träger 3 ist mit dem Support 4 fest verbunden. Im vorderen Bereich ist die Grundplatte 5 über die Mitnahmebaugruppe 10 auf dem Support 4 gleitend angeordnet und im hinteren Bereich über das Gelenk 6 mit dem Support 4 verbunden. Die Mitnahmebaugruppe 10 verbindet die Grundplatte 5 mit dem Support 4. Sie dient zum einen als Gleitführung und zum anderen als Rastpunkt.

Ein Bolzen 15 ist gleitend in einer Stellschraube 14 angeordnet und mit einen? Rastbolzen 12 fest verbunden. Ein durch die Stellschraube 14 einstellbares Federelement 13 drückt den Rastbolzeh 12 in eine Nutplatte 11. Die Nutplatte 11 ist als Gleitführung ausgebildet. Der Bolzen 15 liegt an einem Hebel 18 an, der auf einem Halteelement 16 aufgeschraubt ist und mit einem Initiator 19 in Verbindung steht. Der Hebel 18 weist unterhalb des anliegenden Bolzens 15 ein Federelement 17 auf. Das Federelement 17, als Druckfeder ausgeführt, ist vorgespannt (Fig. 2).

Das Gelenk 6 besteht aus einem Drehpunkt 7, einem Hebel 9 und einer Kombination eines Gelenkpunktes 8 mit einer Mitnahmebaugruppe 20, die sich genau unter dem Gelenkpunkt 8 befindet. Die Mitnahmebaugruppe 20 ist ähnlich aufgebaut wie die Mitnahmebaugruppe 10. Ein Bolzen 23 ist gleitend in einer Stellschraube 28 angeordnet und mit einem Rastbolzen 22 fest verbunden. Ein durch die Stellschraube 28 einstellbares Federelement 29 drückt den Rastbolzen 22 an die Rastplatte 21. Der Bolzen 23 liegt an einem Hebel 26 an, der auf einem Halteelement 24 aufgeschraubt ist und mit einem Initiator 27 in Verbindung steht.

Der Hebel 26 weist unterhalb des anliegenden Bolzens 23 ein Federelement auf, bleibt bis zu einer bestimmten Grenzbelastung das System erhalten, d.h., die beiden Supporte 2 und 4 werden nicht von einander gelöst.

Beim Überschreiten der Grenzbelastung kommt es zum Verschieben des Supportes 2.

Hierbei läßt die Mitnahmebaugruppe 20 unter dem Gelenkpunkt 8 die formschlüssige Verbindung zwischen dem Support 4 und dem Hebel 9, der im Drehpunkt 7 verdreht und durch den Gelenkpunkt 8 in y-Richtung bewegt wird. Der Rastbolzen 22 springt aus der Rastplatte 21. Das Federelement 29 wird zusammengedrückt. Das Gelenk 6 ist frei. Gleichzeitig drückt der Bolzen 23 auf den Hebel 26, der den Initiator 27 betätigt. Der Antriebsmotor 30, für vertikale Bewegungsrichtung des Trägers 1 zuständig, wird sofort ausgeschaltet. Das Federelement 25 ist gespannt.

Die Mitnahmebaugruppe 10 bleibt verriegelt. Durch die Bewegung der Grundplatte 5 gleitet der Rastbolzen 12 in der

Nutplatte 11. .

Die im System integrierten Elemente sind so aufeinander abgestimmt bzw. eingestellt, daß die Verschiebung der beiden Supporte 2 und 4 sowohl in x- als auch in y-Richtung im Nachlaufbereich der beiden Antriebsmotoren 30 und 31 stattfinden.

Nach Beseitigung der Kollisionsursache nimmt die Grundplatte 5 ihre ursprüngliche Lage ein. Der Rastbolzen 12 gleitet in der Nutplatte 11 zurück. Der Hebel 9 wird zurückbewegt, wobei der Rastbolzen 22 in die Rastplatte 21 einrastet und der Bolzen 23 zurückspringt, das Federelement 29 sich entspannt und der Initiator 27 vom Hebel 26 betätigt wird. Der Antriebsmotor 30 ist betriebsbereit.

Bei auftretenden Schubkräften in der Ebene x-rich tu ng smäßig treten Momente auf. In diesem FallfungiertderGelenkpunkt8als Drehpunkt. Die Grundplatte 5 bewegt sich um den Gelenkpunkt 8. Hierbei springt der Rastbolzen 12 aus der Nutplatte 11 heraus, und das Federelement 13 wird zusammengedrückt. Die Mitnahmebaugruppe 10 wird von der Grundplatte 5 gelöst. Der Bolzen 15 drücktauf den Hebel 18, der den Initiator 19 betätigt. Der Antriebsmotor 31, für horizontale Bewegungsrichtung des Trägers 2 zuständig, wird sofort abgeschaltet. Das Federelement 17 ist gespannt. ·

Die Grundplatte 5 nimmt ihre ursprüngliche Lage nach dem Beseitigen der Kollisionsursache wieder ein. Der Rastbolzen 12 rastet in die Nutplatte 11 ein und der Bolzen 15 springt zurück. Das Federelement 13 entspannt sich und der Initiator 19 wird durch den Hebel 18 betätigt. Der Antriebsmotor 31 ist betriebsbereit.

Bei schräg auftretenden Schubkräften in der Eberre verschiebt sich die Grundplatte 5 derart, daß sowohl die Mitnahmebaugruppe 1OaIs auch die Mitnahmebaugruppe 20 entriegelt werden. Der Gelenkpunkt 8 fungiert dabei als Drehpunkt. Nach der Kollision werden die beiden Mitnahmebaugruppen 10 und 20 wieder verriegelt, analog der Fälle bei auftretenden Schubkräften in x- und y-Richtung. Das System ist wieder stabil.

Claims (2)

1. Kollisionsschutzeinrichtung an Punktschweißmaschinen u.dgl. mit programmgesteuerter Werkstückbewegung sowohl in x- als auch in y-Richtung, die an geeigneter Stelle in den Bewegungsapparat der Bearbeitungseinrichtungen integriert ist und die Supporte der Translationseinrichtungen miteinanderverbindet, gekennzeichnet dadurch, daß ein Support (2) eines Trägers (1) auf einer Grundplatte (5) befestigt ist, die zum einen im vorderen Bereich über eine Mitnahmebaugruppe (10) auf einen Support (4) einesTrägers (3) gleitend angeordnet und zum anderen im hinteren Bereich über ein Gelenk (6), bestehend aus Drehpunkt (7), Hebel (9) und einer Kombination eines Gelenkpunktes (8) mit einer Mitnahmebaugruppe (20), die sich genau unter dem Gelenkpunkt (8) befindet, mit dem Support (4) verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Mitnahmebaugruppe (10) im wesentlichen aus einem Rastbolzen (12), der mit einem einstellbaren Federelement (13) beaufschlagt ist, und einer Nutplatte (11), die als Gleitführung ausgebildet ist, besteht.