EP0929377A1 - Schweisseinrichtung - Google Patents

Schweisseinrichtung

Info

Publication number
EP0929377A1
EP0929377A1 EP97942025A EP97942025A EP0929377A1 EP 0929377 A1 EP0929377 A1 EP 0929377A1 EP 97942025 A EP97942025 A EP 97942025A EP 97942025 A EP97942025 A EP 97942025A EP 0929377 A1 EP0929377 A1 EP 0929377A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chassis
welding
tool
workpiece
weld seam
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97942025A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Georg Schley
Lutz Bertling
Franz Haane
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
ABB Daimler Benz Transportation Schweiz AG
ABB Daimler Benz Transportation Technology 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 ABB Daimler Benz Transportation Schweiz AG, ABB Daimler Benz Transportation Technology GmbH filed Critical ABB Daimler Benz Transportation Schweiz AG
Publication of EP0929377A1 publication Critical patent/EP0929377A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0211—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track
    • B23K37/0229—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track the guide member being situated alongside the workpiece

Definitions

  • the invention relates to a welding device according to the preamble of the first claim.
  • the invention has for its object to a welding device according to the preamble of the first claim create that enables an automated process of the welding process on welds. This object is achieved according to the invention by the characterizing features of the first claim.
  • a processing device which can be used at any location independently of an external energy supply and of guiding or guiding devices installed in the floor. It is only controlled by devices that are assigned to the workpiece to be machined.
  • the processing device is equipped with a processing unit with the processing equipment required for the intended work process, at least one processing unit being held on a chassis on a guide support and being adjustable at least in the vertical and horizontal directions.
  • the feed of the activated machining unit is carried out by appropriately controlled advancement of the chassis along the work piece to be machined.
  • the self-sufficient processing device thus enables the processing unit mounted thereon to be adjusted in a coordinate system in the x, as well as in the y and z directions.
  • at least one position sensor sensor device is provided, which mechanically or optically monitors the course of the workpiece section to be processed scans and the processing unit tracks this course by adjusting the guide bracket and / or the chassis.
  • a z. B. with combustion gas operated internal combustion engine with coupled electrical generator from which the energy required for the operation and control of the work processes is taken.
  • This eliminates electrical connection cables for feeding electrical energy from the electrical supply network, so that the level on which the processing device rolls and the workpiece is freely accessible for other use.
  • the wheels of the chassis can be rubber-tired, with parallel guidance to the workpiece being adequately ensured by forming a steerable axis during the feed movement of the chassis via a distance sensor. Unevenness in the run-off level of the chassis and the associated changes in inclination of the chassis or guide carrier are compensated for by a tactile contour sensor assigned to the processing unit. Aligned with the workpiece to be machined
  • At least one welding tool is arranged on the guide carrier.
  • a grinding tool can be attached to it, which flat-grinds the weld seam even after the welding process.
  • a brushing tool to the welding tool, which during the welding process of Aluminum, leading the welding tool, mechanically brushes the weld seam free from oxide layers in order to avoid defects in the weld seam.
  • the grinding tool which is fastened together with the welding tool to a turret head, with a brush head before the welding process and to pre-brush weld seams in a controlled manner via the contour sensor.
  • the processing unit possibly several tasks
  • Carries processing tools on a turret head preferably sits on a cross slide horizontally displaceable transversely to the main direction of travel of the chassis of a cross slide adjustable in height on a guide column of the guide carrier.
  • the cross slide position and the feed of the chassis are controlled depending on the tactile position of a tactile or optical contour sensor.
  • the welding tool can be assigned its own contour sensor, which scans the open seam.
  • the brushing or misting tool can have its own sensor, which can be located in the weld seam or to the side next to the workpiece area currently to be machined, and controls sheet-level grinding of the weld seam down to the level of the side wall area of the workpiece unaffected by the weld seam.
  • the one or more tactile or optical sensors can be designed in the manner of a joy stick control device, the control lever of which, as a mechanical touch sensor, senses the tool area to be machined and the position transmitter generates control signals for the adjustment of the guide carrier and / or the chassis feed.
  • a quasi-plan level 1 formed by a floor of a workshop stands a car body of a rail vehicle, which is stitched together from a plurality of wall elements 2 and is attached to a plurality of supports 3.
  • current-conducting guardrail 4 fixed * which extends in the longitudinal direction of the car body parallel to the plane of the wall elements 2 forming the longitudinal side wall.
  • the guardrail 4 is connected to the metallic body shell via flexible electrical conductors 5.
  • joints 6, at which the wall elements 2, 2.1 and 2.2 are to be brought into permanent, firm connection by welding. It may be advisable to brush the joints 6 before welding, and after welding a surface grinding of the weld seams may be carried out.
  • a machining device is assigned to the body shell, which has a chassis 9 mounted on wheels 7, 8 which are not bound to rails.
  • a chassis 9 mounted on wheels 7, 8 which are not bound to rails.
  • On the chassis 9 there is an at least largely encapsulated drive and control unit 10, in which an electrical generator with a gas-operated engine coupled to it and various auxiliary devices such as extraction systems, gas storage bottles, electrical and possibly hydraulic drive and control means for autonomous operation of the processing device are accommodated are.
  • At least one axle of the wheels 7, 8 or a pair of wheels 7 is steerably held on the chassis 9 and is actively controlled by means of a steering control device 11 Steer control unit 10.
  • the pair of wheels 8, on the other hand can be drive-controlled via the control unit 10 for advancing the chassis in the forward or reverse direction.
  • the cross slide 14 On the chassis 9 there is a guide support which is formed from a vertically arranged guide column 12, a cross slide 13 mounted thereon in an adjustable manner with an integrated drive unit and a cross slide which can be moved horizontally transversely to the main direction of travel of the chassis 9.
  • the cross slide 14 carries a processing unit 15, which comprises a turret disc, on which a welding tool 16 and a grinding or bursting device with a grinding or bursting roller 17 is fixed by approximately 90 °.
  • the processing unit can also have separate processing tools for grinding and brushing.
  • the turret disc is in particular rotatably mounted about an axis 18 lying in the main direction of travel of the chassis 9 with respect to the cross slide 14 on the guide support 12-14.
  • the processing unit 15 is assigned a position sensor unit 19. This can work in the manner of a joy-stick control device and can have a stylus 20 mounted in a circular movement and additionally transversely to its longitudinal direction, that is to say in the manner of a ball joint.
  • the guide rail 4 which serves as a welding current return guide, is in an sliding contact with an electrical sliding contact 22 positioned on the chassis 9 via a spring 21, which is connected to the electrical welding current network Welding device is connected.
  • a distance sensor 23 is coupled to the sliding contact and determines the distance from the guide rail 4 serving as a mechanical guide rail.
  • a mechanical measuring tape 24 is expediently provided for the distance measurement, which is held at its free end in the rolling position on the guide rail 4 via the sliding contact 22 and which, depending on the pull-out position, generates a correspondingly changing control signal in the distance sensor 23, which directs the wheel pair 7 in such a way that that the distance between chassis 9 and guardrail 4 remains at least largely constant d .
  • the drive and control unit 10 is activated and the processing device is moved overall when the sliding contact 22 is present on the guide rail 4 to the associated weld 6, into which the stylus 20 engages.
  • the cross slide 13 is adjusted along the weld seam 6 with automatic welding agent supply.
  • the position sensor unit 19 emits a control signal to a control unit for the cross slide 13, which keeps the same and thus the welding tool 16 at a welding-appropriate distance from the associated weld joint 6 and the vertical adjustment of the cross slide 13 the optimum Welding process effected accordingly.
  • Horizontal changes in distance between the welding tool 16 and the weld 6 can be compensated for by mechanically moving the chassis 9 forwards or backwards parallel to the guide rail 4 or mechanically, while the distance between the welding tool and the weld via the position sensor 19 is kept at least approximately constant by a horizontal displacement of the cross slide 14.
  • the distance between the welding tools can also be adjusted to an optimal value depending on the welding current.
  • the chassis 9 is driven in the direction of the weld joint by means of a motor at a feed rate corresponding to the welding process.
  • the sliding contact 22 maintains the welding current feedback over the travel path and the distance sensor 23 controls the steering device 11 so that a largely constant distance from the guide rail 4 is maintained. Deviations in the weld seam 6 are then picked up again by the position sensor 19, the stylus 20 of which then leads the wire electrode of the welding tool 16 in the open weld seam 6.
  • the position sensor 19 is appropriately implemented.
  • the control signal of the position sensor 19 then brings about a corresponding height correction of the position of the cross slide 13 on the guide column 12 and a correction of the welding tool 16 to the weld joint 6 over the cross slide 14.
  • the wheels 7, 8 or corresponding wheel pairs are rail-independent and in particular with rubber-elastic tires provided that roll off level 1 uncontrolled as with road vehicles.
  • Changes in position resulting from unevenness in level 1 are also controlled directly via the position transmitter sensors by controlling the cross slide 13 from the position transmitter sensor 19 and the drive device of the chassis in accordance with the deviation detected by the distance sensor 23 in the opposite direction of action.
  • Horizontal deviations from the target position determined by the position sensor 19 thus act on the height drive of the cross slide 14 and vertical distance Deviations from the target course of the weld joint in question are compensated for by the cross slide 13.
  • the distance sensor 23 By acting on the steering device 11, the distance sensor 23 ensures that a lateral basic distance from the wall elements 2 or the associated weld seams 6 is maintained.
  • the distance sensor 23 is provided in the region of the shortest connection between the guide column 12 and the guide rail 4 in order to provide a certain inclination the chassis longitudinal axis compared to the longitudinal axis of the guardrail to achieve as little as possible deviations of the target distance.
  • weld seams and their upstream and downstream work processes can be produced without manual intervention, and weld seams can be created in vertical, horizontal or inclined directions, the machining device being self-sufficient and using the plane as the management level to which the workpiece to be machined is also assigned.

Landscapes

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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

Eine Bearbeitungseinrichtung zum Verschweißen von Werkstücken (2) ist zur automatischen Durchführung eines Bearbeitungsvorganges mit einem schienenungebundenen, auf Rädern (7, 8) fahrbaren Fahrgestell (9) ausgestattet, das an einer Kreuzschlittenanordnung (12-14) wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug (16, 17) trägt, wobei das Fahrgestell (9) über einen Abstandssensor (23) freilaufend entlang einer Werkzeugkontur und über die Kreuzschlittenanordnung in senkrechter Richtung und quer zur Fahrrichtung dem auszuführenden Bearbeitungsprozeß entsprechend gesteuert wird. Es handelt sich um eine Bearbeitungseinrichtung, die unabhängig von den Versorgungseinrichtungen eines Fertigungsbereichs eingesetzt werden kann.

Description

SCHWEISSEINRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Schweißeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
Es ist bei Schweißeinrichtungen ganz allgemein bekannt, einen Schweißtransformator mit den für den Schweißvorgang notwendigen elektrischen Steuereinrichtungen und einem Vorratsbehälter für Schutzgas auf einem nicht angetriebenen Fahrgestell anzuordnen und einen mit einer Schutzgaseinrichtung ausgestatteten Schweißkopf über elektrische und gasführende Leitungen daran anzuschließen. Der Schweißkopf wird manuell an zu verschweißende Werkstücke herangeführt und während des Schweißvorganges freihändig entlang der zu verschweißenden Schweißnaht fortbewegt. Dieses manuelle Schweißverfahren wird auch an senkrechten und waagrechten Außenwänden von Schienenfahrzeugen praktiziert. Von Nachteil ist bei dieser Arbeitsweise, daß die Qualität der Schweißnaht vom augenblicklichen Geschick des Werkers abhängt, der zudem eine hohe fachliche Qualifikation aufweisen muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schweißeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs zu schaffen, die einen automatisierten Ablauf des Schweißvorgangs an Schweißnähten ermöglicht. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs.
Bei einer Ausgestaltung einer Schweißeinrichtung gemäß der Erfindung wird eine Bearbeitungseinrichtung geschaffen, die unabhängig von einer externen Energieversorgung und von im Boden verlegten Leit- oder Führungseinrichtungen an beliebigen Orten zum Einsatz gebracht werden kann. Sie wird lediglich durch Einrichtungen gesteuert, die dem zu bearbeitenden Werkstück zugeordnet sind. Die Bearbeitungseinrichtung ist dabei mit einer Bearbeitungseinheit mit den für den vorgesehenen Arbeitsprozess erforderlichen Bearbeitungsgerätschaften ausgestattet, wobei wenigstens eine Bearbeitungseinheit auf einem Fahrgestell an einem Führungsträger gehalten und zumindest in vertikaler und horizontaler Richtung verstellbar ist. Dadurch können zumindest im wesentlichen parallel bzw. senkrecht zum Führungsträger verlaufende Werkstückpartien bearbeitet werden, die im Bereich der horizontalen Verstellbarkeit des Führungsträgers auch geneigt oder uneben sein können. Zur Bearbeitung von Werkstückpartien, die sich in horizontaler Richtung erstrecken, wird der Vorschub der aktivierten Bearbeitungseinheit durch entsprechend gesteuertes Fortbewegen des Fahrgestells entlang der zu bearbeitenden Werkstückspartie ausgeführt. Die autark arbeitende Bearbeitungseinrichtung ermöglicht somit die Verstellung der daran montierten Bearbeitungseinheit in einem Koordinatensystem sowohl in x-, als auch in y- und z- Richtung. Zur automatischen Positionssteuerung der Bearbeitungseinheit entlang der horizontal, vertikal oder geneigt dazu verlaufenden Werkstückspartie ist zumindest eine Positionsgeber-Sensoreinrichtung vorgesehen, die den Verlauf der zu bearbeitenden Werkstückpartie mechanisch oder optisch abtastet und die Bearbeitungseinheit diesem Verlauf unter Verstellung des Führungsträgers und/oder des Fahrgestells nachführt.
Für den autarken Betrieb der Bearbeitungseinrichtung kann auf dem Fahrgestell zusätzlich ein z. B. mit Brenngas betriebener Verbrennungsmotor mit angekuppeltem elektrischen Generator installiert sein, aus dem die für den Betrieb und die Steuerung der Arbeitsprozesse erforderliche Energie entnommen wird. Es entfallen dadurch elektrische Verbindungskabel zur Einspeisung elektrischer Energie aus dem elektrischen Versorgungsnetz, so daß die Ebene, auf welcher die Bearbeitungseinrichtung rollt und das Werkstück steht, für anderweitige Nutzung frei zugänglich bleibt. Da die jeweilige Bearbeitungseinheit zudem entlang der drei Raumkoordinaten des Werkstücks zu steuern ist, können die Räder des Fahrgestells gummibereift sein, wobei durch Ausbildung einer lenkbaren Achse während der Vorschubbewegung des Fahrgestells über einen Abstandssensor die Parallelführung zum Werkstück in ausreichender Weise sichergestellt ist. Dabei werden Unebenheiten in der Ablaufebene des Fahrgestells und damit verbundene Neigungsänderungen des Fahrgestells bzw. Führungsträgers über einen der Bearbeitungseinheit zugeordneten taktilen Kontursensor ausgeglichen. Gegenüber dem zu bearbeitenden Werkstück ausgerichtete
Führungsschienen, auf welchen die Bearbeitungseinheit entlang des Werkstücks bewegt werden kann, sind dabei nicht erforderlich.
Am Führungsträger ist zumindest ein Schweißwerkzeug angeordnet. Als weitere Bearbeitungseinheit kann daran ein Beschleif erkzeug sitzen, das nach dem Schweißvorgang die Schweißnaht blecheben planschleift. Beim Verschweißen von Aluminium ist es dabei zweckmäßig, dem Schweißwerkzeug ein Bürstwerkzeug zuzuordnen, das beim Schweißvorgang von Aluminium dem Schweißwerkzeug voreilend die Schweißnaht mechanisch von Oxydschichten freibürstet, um Fehlstellen in der Schweißnaht zu vermeiden. Es ist jedoch auch möglich, das zusammen mit dem Schweißwerkzeug an einem Revolverkopf befestigte Schleifwerkzeug vor dem Schweißvorgang mit einem Bürstkopf zu versehen und Schweißnähte damit über den Kontursensor gesteuert vorzubürsten.
Die Bearbeitungseinheit, die ggf. mehrere
Bearbeitungswerkzeuge an einem Revolverkopf trägt, dessen Drehachse in horizontaler Richtung parallel zur Hauptfahrrichtung des Fahrgestells liegt, sitzt vorzugsweise an einem quer zur Hauptfahrrichtung des Fahrgestells horizontal verschiebbaren Querschlitten eines an einer Führungssäule des Führungsträgers höhenverstellbaren Kreuzschlitten. Die Kreuzschlittenposition sowie der Vorschub des Fahrgestells werden dabei abhängig von der Tastposition eines taktilen oder optischen Konturensensors gesteuert. Dabei kann dem Schweißwerkzeug ein eigener Kontursensor zugeordnet sein, der die noch offene Schweißnah fuge abtastet. Das Bürst oder Beschlei Werkzeug kann einen eigenen Sensor aufweisen, der in der Schweißnahtfuge oder seitlich neben dem aktuell zu bearbeitenden Werkstückbereich aufsitzen kann und ein blechebenes Abschleifen der Schweißnaht bis auf das Niveau des durch die Schweißnaht unbeeinflußten Seitenwandbereiches des Werkstücks steuert. Der oder die taktilen oder optischen Sensoren können dabei nach Art eines Joy-Stick-Steuergeräts ausgebildet sein, dessen Steuerhebel als mechanischer Tastfühler den zu bearbeitenden Werkzeugbereich abfühlt und dessen Positionsgeber Steuersignale für die Verstellung des Führungsträgers und/oder des Fahrgestellvorschubs generiert.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer perspektivischen Prinzipskizze näher erläutert. Auf einer quasi planen, durch einen Boden einer Werkhalle gebildeten Ebene 1 steht ein aus mehreren Wandungselementen 2 geheftet zusammengefügter Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs auf mehreren Stützen 3. An Stützen 3 ist unterhalb einer senkrechten Längsseitenfront aus mehreren nebeneinander gesetzten Wandungselementen 2 eine als Richtlatte dienende metallische bzw. stromleitende Leitschiene 4 festgesetzt,* die sich in Längsrichtung des Wagenkastens parallel zur Ebene der die Längsseitenwand bildenden Wandungselemente 2 erstreckt. Die Leitschiene 4 ist dabei über flexible elektrische Leiter 5 mit dem metallischen Wagenkastenrohbau verbunden. Zwischen den seitlich angeordneten, in einer senkrechten Ebene stehenden Wandungselementen 2 und auch zumindest zum Dachwandungselement 2.1 und Untergestell 2.2 hin befinden sich Fugen 6, an welchen die Wandungselemente 2, 2.1 und 2.2 durch Verschweißen in dauerhaft feste Verbindung zu bringen sind. Dabei kann vor dem Schweißen ein Bürsten der Fugen 6 zweckmäßig sein und nach dem Schweißen ein Planschleifen der Schweißnähte vorgenommen werden.
Um eine automatische Ausführung derartiger Bearbeitungsvorgänge vornehmen zu können, ist dem Wagenkastenrohbau eine Bearbeitungseinrichtung zugeordnet, welche ein auf schienenungebundenen Rädern 7, 8 gelagertes Fahrgestell 9 aufweist. Auf dem Fahrgestgell 9 befindet sich eine zumindest weitgehend gekapselte Antriebs- und Steuereinheit 10, in welcher ein elektrischer Generator mit daran angekuppeltem gasbetriebenen Motor sowie diverse Hilfseinrichtungen wie Absauganlagen, Gasvorratsflaschen, elektrische und ggf. hydraulische Antriebs- und Steuermittel für einen autarken Betrieb der Bearbeitungseinrichtung untergebracht sind. Wenigstens eine Achse der Räder 7,8 bzw. ein Radpaar 7 ist lenkbar am Fahrgestell 9 gehalten und mittels einer Lenksteuereinrichtung 11 aktiv über die Steuereinheit 10 zu lenken. Das Radpaar 8 dagegen kann über die Steuereinheit 10 für einen Vorschub des Fahrgestells in Vorwärts- oder Rückwärtsfahrrichtung antriebsgesteuert sein.
Auf dem Fahrgestell 9 steht ein Fuhrungstrager, der aus einer senkrecht angeordneten Fuhrungssaule 12, einem daran hohenverstellbar gelagerten Kreuzschlitten 13 mit integrierter Antriebseinheit und einem quer zur Hauptfahrrichtung des Fahrgestells 9 horizontal verschiebbaren Querschlitten gebildet ist. An dem den Wandungselementen 2 zugewandten Ende tragt der Querschlitten 14 eine Bearbeitungseinheit 15, die eine Revolverkopfscheibe umfaßt, an welcher ein Schweißwerkzeug 16 und um ca. 90° versetzt ein Schleif- oder Burstgerat mit einer Schleif- oder Burstwalze 17 festgesetzt ist. Anstatt einer Kombination kann die Bearbeitungseinheit jedoch auch getrennte Bearbeitungswerkzeuge für Schleifen und Bürsten aufweisen. Die Revolverkopfscheibe ist dabei insbesondere um eine in Hauptfahrrichtung des Fahrgestells 9 liegende Achse 18 drehbar gegenüber dem Querschlitten 14 am Fuhrungstrager 12- 14 gelagert.
Damit das Schweißwerkzeug 16 ohne manuellen Eingriff entlang einer Schweißnahtfuge 6 gefuhrt werden kann, ist der Bearbeitungseinheit 15 eine Positionsgeber-Sensoreinheit 19 zugeordnet. Diese kann nach Art eines Joy-stick- Steuergerätes arbeiten und einen in einer Kreisbewegung sowie zusatzlich quer zu seiner Längsrichtung, also nach Art eines Kugelgelenks gelagerten Taststift 20 aufweisen.
Um eine bei 6.1 angedeutete Schweißnaht erzeugen zu können, steht mit der als Schweißstromruckfuhrung dienenden Leitschiene 4 ein am Fahrgestell 9 über eine Feder 21 positionierter elektrischer Schleifkontakt 22 in Gleitanlage, der mit dem elektrischen Schweißstromnetz der Schweißeinrichtung verbunden ist. An den Schleifkontakt ist ein Abstandsensor 23 gekoppelt, der den Abstand gegenüber der als mechanische Richtschiene dienenden Leitschiene 4 ermittelt. Zweckmäßig ist für die Abstandsmessung ein mechanisches Meßband 24 vorgesehen, das an seinem freien Ende in Rollposition an der Leitschiene 4 über den Schleifkontakt 22 gehalten wird und das im Abstandssensor 23 je nach Auszugsposition ein entsprechend sich änderndes Steuersignal erzeugt, welches das Radpaar 7 so lenkt, daß der Abstand zwischen Fahrgestell 9 und Leitschiene 4 zumindest weitgehend konstant bleibt.
Für die Erstellung der senkrecht verlaufenden Schweißnaht 6.1 wird die Antriebs- und Steuereinheit 10 aktiviert und die Bearbeitungseinrichtung insgesamt bei anliegendem Schleifkontakt 22 an der Leitschiene 4 zur zugehörigen Schweißnahtfuge 6 bewegt, in welche der Taststift 20 einfällt. Nach dem Einschalten des Schweißstromkreises und selbsttätiger Zündung des Schweißvorganges wird bei automatischer Schweißmittelzufuhr der Kreuzschlitten 13 entlang der Schweißnahtfuge 6 verstellt. Dabei gibt die Positionsgeber-Sensoreinheit 19 abhängig von der Lage des Taststifts 20 ein Steuersignal an eine Steuerungseinheit für den Kreuzschlitten 13 ab, die denselben und damit das Schweißwerkzeug 16 im schweißgerechten Abstand zur zugehörigen Schweißnahtfuge 6 hält und dabei die senkrechte Verstellung des Kreuzschlittens 13 dem optimalen Schweißprozess entsprechend bewirkt. Horizontale Abstandsänderungen des Schweißwerkzeugs 16 gegenüber der Schweißnaht 6 können dabei durch Vorwärts- oder Rückwärtsfahren des Fahrgestells 9 parallel zur Leitschiene 4 bzw mechanisch ausgeglichen werden, während der Schweißwerkzeugabstand gegenüber der Schweißnaht über den Positionsgebersensor 19 durch eine Horizontalverschiebung des Querschlittens 14 zumindest annähernd konstant gehalten wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Schweißwerkzeugabstand jedoch auch abhängig vom Schweißstrom auf einen optimalen Wert eingesteuert werden.
Soll eine horizontal verlaufende Schweißnahtfuge 6 zugeschweißt werden, wird während des Schweißvorganges das Fahrgestell 9 mittels eines Motors mit einer dem Schweißvorgang entsprechenden Vorschubgeschwindigkeit in Richtung der Schweißfuge angetrieben. Dabei hält der Schleifkontakt 22 die Schweißstromrückführung über den Fahrweg hinweg aufrecht und der Abstandssensor 23 steuert die Lenkeinrichtung 11 so, daß ein weitgehend konstanter Abstand gegenüber der Leitschiene 4 aufrechterhalten wird. Abweichungen der Schweißnahtfuge 6 nimmt dann wieder der Positionsgebersensor 19 auf, dessen Taststift 20 dann in der offenen Schweißnahtfuge 6 der Drahtelektrode des Schweißwerkzeugs 16 voreilend voranläuft. Hierzu wird zweckmäßig der Positionsgebersensor 19 entsprechend umgesetzt. Das Steuersignal des Positonsgebersensors 19 bewirkt dann eine entsprechende Höhenkorrektur der Stellung des Kreuzschlittens 13 an der Führungssaule 12 sowie eine Korrektur des Schweißwerkzeugs 16 zur Schweißnahtfuge 6 über den Querschlitten 14. Die Räder 7, 8 bzw. entsprechende Radpaare sind dabei schienenungebunden und insbesondere mit gummielastischer Bereifung versehen, die auf der Ebene 1 ungeführt wie bei Straßenfahrzeugen abrollen.
Positionsänderungen, die sich aus Unebenheiten in der Ebene 1 ergeben, werden dabei ebenfalls über die Postionsgeber- Sensoren unmittelbar ausgesteuert, indem der Kreuzschlitten 13 vom Positionsgeber-Sensor 19 und die Antriebseinrichtung des Fahrgestells entsprechend der vom Abstandssensor 23 erfaßten Abweichung in gegenläufiger Wirkungsrichtung gesteuert werden. Vom Positionsgeber 19 erfaßte horizontale Abweichungen von der Abstands-Sollage wirken also auf den Höhenantrieb des Querschlittens 14 und vertikale Abstands- Abweichungen vom Sollverlauf der betreffenden Schweißfuge werden durch den Kreuzschlitten 13 ausgeglichen. Dabei sorgt der Abstandssensor 23 durch Einwirkung auf die Lenkeinrichtung 11 für die Einhaltung eines seitlichen Grundabstandes von den Wandungselementen 2 bzw. den zugehörigen Schweißnahtfugen 6. Dabei ist der Abstandssensor 23 im Bereich der kürzesten Verbindung zwischen Führungssäule 12 und Leitschiene 4 vorgesehen, um bei gewisser Schrägstellung der Fahrgestellängsachse gegenüber der Längsachse der Leitschiene möglichst nur geringe Abweichungen des Sollabstandes zu erzielen.
Bei einem Aufbau und einer Steuerung einer Bearbeitungseinrichtung gemäß der Erfindung können im Zusammenwirken mit zu verschweißenden Bauteilen Schweißnähte und deren vor- und nachgelagerte Arbeitsprozess (Bürsten, Schleifen) ohne manuellen Eingriff erzeugt werden und dabei Schweißnähte in vertikaler wie in horizontaler oder geneigter Richtung erstellt werden, wobei die Bearbeitungseinrichtung in sich autark aufgebaut werden kann und als Führungsebene die Ebene nutzen, der auch das zu bearbeitende Werkstück zugeordnet ist.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Bearbeitungseinrichtung, insbesondere Schweiß- und/oder Schleif- und/oder Bürstgerät, mit einem auf Rädern gelagerten Fahrgestell und wenigstens einer Bearbeitungseinheit zur Bearbeitung eines Werkstücks, insbesondere eines Wagenkastens eines Schienenfahrzeugs, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Fahrgestell (9) ein autarkes Energieversorgungssystem trägt, daß das Fahrgestell (9) einen Antriebsmotor und wenigstens ein lenkbares Rad (7) oder eine lenkbare Radachse für Räder (7) aufweist, daß die Räder (7) schienenungebunden auf einer neben dem Werkstück vorgesehenen Ebene (1) laufen, daß an dem Fahrgestell (9) die Bearbeitungseinheit (15) an einem zumindest in vertikaler und horizontaler Richtung verstellbaren Führungsträger (12-15) gehalten ist und daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die abhängig von einer Positionsgeber-Sensoreinrichtung (19) den Verstellweg der Bearbeitungseinheit (15) , ausgehend von einem Ansatzpunkt an einer offenen Schweißnahtfuge (6) oder geschlossenen Schweißnaht (6.1) am Werkstück (2) unter Verstellen des Führungsträgers (12-14) und/oder des Fahrgestells (9) entlang der Schweißnahtfuge (6) oder der Schweißnaht (6.1) steuert.
2. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß am Führungsträger (12-14) zumindest ein Schweißwerkzeug (16) und ein Beschleifwerkzeug (17) angeordnet sind, die in getrennten Arbeitsgängen aktiviert und entlang der Schweißnahtfuge (6) oder entlang der Schweißnaht (6.1) geführt sind.
3. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß am Fuhrungstrager (12-14) zusätzlich ein Bürstwerkzeug angeordnet ist, das beim Verschweißen von Aluminium gleichzeitig oder zeitlich versetzt mit dem Schweißwerkzeug aktiviert und in Schweißrichtung vor der Schweißelektode des Schweißwerkzeug (16) angeordnet ist.
4. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Werkzeuge (16, 17) an einer Revolverkopfscheibe angeordnet sind und daß das jeweils aktivierte Werkzeug (16, 17) in horizontaler Richtung über eine höhengleiche äußere Kontur des Fahrgestellaufbaus hinausragt.
5. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Revolverkopfscheibe um eine in Hauptfahrrichtung des Fahrgestells (9) laufende Achse (18) drehbar am Führungsträger (12-14) gelagert ist.
6. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Führungsträger (12-14) eine senkrecht auf dem Fahrgestell (9) stehende Führungssäule (12) aufweist, an der höhenverstellbar ein durch die Steuereinrichtung (10) steuerbarer Kreuzschlitten (13) gelagert ist, welcher einen quer zur Hauptfahrrichtung des Fahrgestells (9) horizontal verschiebbaren Querschlitten (14) aufweist, an dem die Werkzeuge (16, 17) gehalten sind.
7. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Führungsträger (12-14) auf dem Fahrgestell (9) im
Bereich der lenkbaren Räder (7) angeordnet ist.
8. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Positonsgeber-Sensoreinheit (19) einem dem aktivierten Schweißwerkzeug (16) zugeordneten taktilen oder optischen Kontursensor (19 ,20) aufweist, der die Schweißnahtfuge (6) erfaßt.
9. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Positionsgeber-Sensoreinheit (19, 20) einen dem aktiven Bürstwerkzeug zugeordneten taktilen Positionssensor aufweist, der in die Schweißnahtfuge eingreift.
10. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der taktile Positionsgeber-Sensor (19) einen Taststift
(20) aufweist, der nach Art eines Joy-Stick-Steuergeräts einen elektrischen Positionsgeber steuert, der Steuersignale für den Führungsträger- und/oder den FahrgestellVorschub generiert.
11. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß auf dem Fahrgestell (9) ein Gasmotor und ein damit gekuppelter elektrischer Schweißstrom- und Versorgungsspannungs- Generator sowie zumindest ein Gastank oder Gasflaschen und elektrische Steuer- und Antriebseinrichtungen angeordnet sind.
12. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine parallel zu einer Flucht eines zu bearbeitenden Werkstücks (2) verlaufende Leitschiene (4) vorgesehen ist und daß am Fahrgestell (9) ein Abstandssensor (23, 24) sitzt, der mit der Leitschiene (4) in Wirkverbindung steht und eine Lenkeinrichtung (11) für die lenkbaren Räder (7) steuert.
13. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Leitschiene (4) elektrisch leitend ist und über einen Schleifkontakt (22) elektrisch mit dem Schweißstromkreis des Schweißwerkzeugs (16) und andererseits mit dem zu verschweißenden Werkstück (2) verbunden ist.
14. Verfahren zum Verschweißen von Bauteilen mit einer Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bearbeitungseinrichtung schienenungebunden auf der Aufstandsebene des Werkstücks in einem gleichbleibenden Seitenabstand vom Werkstück geführt wird und daß ein Arbeitswerkzeug der Bearbeitungseinrichtung während des Arbeitsprozesses einerseits in vertikaler Richtung und andererseits parallel zur Aufstandsebene senkrecht zum zu bearbeitenden Werkstück geführt wird.
15. Bearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Positionsgeber-Sensoreinheit einen dem aktiven
Schleifwerkzeug zugeordneten taktilen Positionssensor aufweist, der auf einen Bereich der Kontur des zu bearbeitenden Werkstücks (2) gerichtet ist, der in Bezug auf die Vorschubrichtung des Schleifwerkzeugs seitlich neben dem aktuell bearbeitenden Schweißnahtabschnitt liegt.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008014159B4 (de) * 2008-03-14 2019-08-01 Volkswagen Ag Verfahren zur Ermittlung des Verschleißzustands einer Bürstvorrichtung
KR101005935B1 (ko) 2008-10-13 2011-01-06 삼성중공업 주식회사 용접 캐리지 가이드 장치
CN102133693B (zh) * 2010-12-14 2013-10-16 南车南京浦镇车辆有限公司 基于底架正装胎的端牵枕定位方法
CN111716027A (zh) * 2020-05-18 2020-09-29 中车唐山机车车辆有限公司 用于长直焊缝焊接的辅助设备及方法
CN111843322A (zh) * 2020-06-30 2020-10-30 山东塔高矿业机械装备制造有限公司 用于液压支架承载结构件的焊接装置和方法
CN115156926B (zh) * 2022-08-19 2024-08-02 南京中车浦镇城轨车辆有限责任公司 一种车体总成自动化焊接打磨设备
CN116372312A (zh) * 2023-04-06 2023-07-04 星空绿筑(浙江)科技有限公司 一种钢管柱装配零件焊接专用自动化设备
CN116441806B (zh) * 2023-06-05 2023-10-10 江苏省特种设备安全监督检验研究院 一种气瓶全自动焊接机器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3608246A (en) * 1969-07-03 1971-09-28 Chicago Bridge & Iron Co Automatic grinding machine for grinding longitudinal external welds on cylinders
DE7047637U (de) * 1970-12-24 1971-04-01 Elaugen Gmbh Fahrbare Schweißvorrichtung fur Auf tragsschweißungen an Rillenschienen
US3665148A (en) * 1971-04-07 1972-05-23 Gen Motors Corp Six-axis manipulator
GB2063134B (en) * 1979-11-08 1983-05-18 Ferrous Transformers Ltd Apparatus for linearly moving a tool
DE3209439C2 (de) * 1981-12-23 1987-03-19 Klöckner-Werke AG, 4100 Duisburg Vorrichtung zum Schneiden eines Rohres mittels einer automatisch gesteuerten Rohrbrennschneidmaschine
DE3531953A1 (de) * 1985-09-07 1987-03-19 Messer Griesheim Gmbh Brenneraufhaengung
DE3637862A1 (de) * 1986-11-06 1988-05-19 Messer Griesheim Gmbh Kreuzwagen-brennschneidmaschine
US5267515A (en) * 1989-01-18 1993-12-07 Hitachi, Ltd. Vehicle body construction having longitudinally elongated extruded panels and continuous welds joining the panels
DE9401898U1 (de) * 1994-02-06 1994-04-21 Hirt, Albert, 78056 Villingen-Schwenningen Vorrichtung zum Bearbeiten von Blechtafeln

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9813168A1 *

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JP2000503598A (ja) 2000-03-28
NO991463L (no) 1999-05-27
TR199900700T2 (xx) 1999-07-21
DE19639749A1 (de) 1998-04-02
WO1998013168A1 (de) 1998-04-02

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