用於流體冷卻的接合工具的機械手保持裝置的製作方法

2023-05-30 01:39:16

專利名稱：用於流體冷卻的接合工具的機械手保持裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種 機械手保持裝置，用於將流體冷卻的接合工具(焊接工具)以可 圍繞縱向軸線旋轉的方式固定在接合機械的機械手臂上，正如其在權利要求1的前序部分 中所述地。
背景技術：
這種機械手保持裝置很久以來就是已知的，在這種機械手保持裝置上直接固定了 接合工具用於與利用接合料(焊料)工作的接合技術相聯繫地應用機械手保持裝置。其 應用在自動化的接合技術中，特別是自動焊接或自動化的硬焊中，並且允許更良好地接近 預設的、空間中的接合點，這是因為除了通過工藝和機械手臂偏轉而確保的初始調整運動 和擺動運動之外，接合工具，例如焊鉗或硬焊槍無論如何都可以圍繞一特定的旋轉角度旋 轉。對於可比較的機械手保持裝置的實例在德國的實用新型文件8519446和同一申請人的 9305589中公開。前述的機械手保持裝置的主要問題和限制特別在於接合工具必須利用冷卻流體、 例如冷卻水來主動地加以冷卻，而用於進行旋轉運動的旋轉角度基本上被限制。這是由於， 即對於接合過程所需要的料、特別是冷卻流體都直接通過所謂的軟管組件(也稱為配件) 輸送給接合工具，以及在柔性的並且平行於機械手保持裝置導向的軟管類型的裝置的內 部。這當然在進行旋轉運動時發生扭絞，其中這樣的扭絞僅僅可能達到一定的最大程度，而 不導致損壞軟管組件中的料輸送管道。由DE 33 00 361A1中已知了一種焊接機械，其在點焊時使用，也無需接合料工 作。其具有用於冷卻流體的旋轉套管。一種可比較的有利的解決方案在DE 31 05 105A1 中公開。

發明內容
因此，對於這些自動化的、在機械上利用接合料工作的接合工具的還更加靈活的 應用來說值得期待的是，能夠實現接合工具在角度範圍中受到更少限制的旋轉，優選地在 至少360°的範圍，甚至更多地直至任何情況下都由機械的參數限定的，除此之外是自由的 可旋轉性。相應地，必須在這樣一種機械手保持裝置中產生一種適宜的、用於冷卻流體的套 管。本發明的目的是解決這些問題。根據本發明為了實現該目的提出了，即在定子和轉子中分別存在至少各一個設計 為孔的流體通道以用於冷卻流體引流和冷卻流體回流，其中在定子與轉子之間設計有至少 各一個密封的環形室以用於冷卻流體引流和冷卻流體回流，定子和轉子的分別分配的、用 於流體套管的流體管道通入該環形室中。本發明的主要方面也就基於，冷卻流體管道不再經過可旋轉的機械手保持裝置引 導，而是更多地如用於接合料的套管那樣經過該套管來引導。根據本發明，為此設計為孔的 流體管道設置在定子以及在轉子中，其中在定子與轉子之間的連接通過環形室來實現。在此，對於冷卻流體引流和冷卻流體回流分開的，分別在定子以及在轉子中設置有至少一個 冷卻流體管道，並且對於冷卻流體引流和冷卻流體回流分別存在一個環形室，在該環形室 中，冷卻流體從定子轉移到轉子中或反向運動。利用根據本發明的結構也就可以將冷卻流體，如進一步需要的接合料(焊料)，特 別是例如焊絲或焊條，但也可以說是可能是所需要的熔焊電流或釺焊電流在機械手保持裝 置的內部從定子轉移到轉子中。因此可以整體上取消以前始終必須連接在接合工具上的軟 管組，從而當接合工具旋轉時達到所期望的自由度。由於通常為機械手保持裝置中的焊絲或焊條或者其它的接合料的套管設置有開 頭所述類型的中心的套管開口，因此有利的是，用於冷卻流體導向的管道偏心設置並且走 向基本上平行於在轉子和/或定子上的中心套管開口。當然，通向環形室的輸送管道必須 在一定條件下設計為橫向於作為分支管道的真實的延伸方向。然而這與根據權利要求3定 義的基本上平行的導向不相矛盾。在本發明的一個有利的設計方案中設計為，即定子利用基本上在縱向軸線的方向 上走向的銷子狀的連接件而延伸進入對應的、位於轉子中的空腔中並且由轉子在這個區域 中包圍。此外，環形室隨之形成在這個區域中。這個有利的設計方案變型是特別簡單的，在 其中可以以最小的結構方面的投入來實現冷卻流體的運送。隨之特別簡單的在於，即，如在 根據權利要求3的一個有利的改進方案中所設計的那樣，用於冷卻流體引流和冷卻流體回 流的運送的環形室來自於一個共同的室，並且藉助於密封件隔開或者說分開而形成。在此 特別可以考慮0形環密封件。當然地，在一個可替換的設計方案中，轉子也可以具有銷子狀的連接件並且定子 具有與之對應的空腔來作為容納部，環形室套管以類似的方式布置在該區域中。為了能夠利用常規的和已知的用於接口的配件在接合工具上工作，有利的是，機 械手保持裝置在機械邊緣配有常規的連接裝置以用於將冷卻流體的輸入管道和輸出管道 連接至定子的流體管道(見權利要求6)。為了能夠實現更加多樣的在配備有根據本發明的機械手保持裝置的接合工具上 實施的運動，機械手保持裝置還可以設計為(如權利要求7中實施地)可圍繞至少一個從 縱向軸線偏離的軸線擺動。最後，本發明還涉及一種接合機械，具有在如上面所述設計方案中的機械手保持
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由前面的對本發明的一般性的說明已經明確了發明的多種優點。此外，參照附圖 由下面的對實施例的說明得出另外的優點和特徵。圖中示出圖1 在具有連接在其上的接合工具的機械手臂上的根據本發明的機械手保持裝 置的部分截去的視圖；以及以所謂的配件形式的料輸送裝置；和圖2 以放大的視圖示出了圖1中以A標出的剖面。
具體實施例方式在附圖中，以基本上示意性的示圖來示出了一個實施例。附圖在此並不強制性必須符合比例尺以及未詳細表示結構的所有細節。根據本發明的機械手保持裝置1在一側以法蘭連接在僅僅在這裡示意性示出的 機械手臂2上並且具有定子3。該定子3利用銷子狀的連接件而處於裝配在定子3上並且 圍繞該定子圍繞軸向軸線L可旋轉的轉子4的相一致設計的空腔的內部中。在機械另一側在定子上連接有料輸送配件5，在該配件中還布置有冷卻流體的輸 入管道以及輸出管道，它們例如通至常規的熱交換器或者另外的冷卻機組。在轉子4上，在 背離於機械手臂2的、前面的端部上連接有接合工具6，該接合工具利用鎖緊螺母7固定。 接合工具6在此是具有雙重折彎的曲線形狀的焊鉗，以便能夠對特別難於接近的、處於室 內的焊點進行點火(anfahren)。用於輸送接合料(在這裡是焊絲)的套管13在中心穿過機械手保持裝置，也就是 說穿過定子3和轉子4走向，並通向接合工具6的工作尖端。機械手保持裝置1中的冷卻流體運送的構造和形式在圖2中可更良好地看到，該 視圖將圖1中以A標出的區域放大示出。在此可清楚地看到，即在定子3中有兩個平行於縱向軸線L延伸的、不同長度的盲 孔8a和8b。該盲孔與在此未詳細標明的支孔一起引導通向銷子狀的連接件的外側並且在 那裡穿透定子3。在此，它們通入環形室10或11，兩環形室利用0形環12將朝向機械側以 及工具側以及上下彼此密封。在這些相一致的環形室10，11中分別通入了一個配屬的、引 導到轉子4中的支孔，其最後通入配屬的盲孔9a或9b中。通過這種孔與分別配屬的環形 室10或11組成的系統，實現了各條冷卻流體管道，其在配屬的環形室10或11的位置上從 定子3運送到轉子4中，並且通過在此未詳細示出的接口繼續移動進入接合工具6中。在 此，管道8a，9a或8b，9b中的一個與分別配屬的、穿過環形室11或10的套管構成了用於冷 卻流體引流的管道，另外的管道則構成了冷卻流體回流。通過在此示出的藉助於0形環12向外以及反向於鄰近的環形室10，11設計的、用 於冷卻流體運送的環形室11，10的選擇而確保了，在此給出與旋轉位置無關的冷卻流體套 管，其特別確保了在接合工具6相對於機械手臂2，也就是說轉子4相對於定子3的儘可能 自由的可旋轉性的方面沒有限制。通過根據本發明的結構也就以簡單但令人信服的方式實 現了當接合工具6相對於機械手臂2旋轉時的靈活性的改進。參考標號表
1機械手保持裝置
2機器手臂
3定子
4轉子
5料輸送配件
6接合工具
7鎖緊螺母
8a, b孔
9a, b孔
10環形室
11環形室
120 形環13中心套管L縱向軸線
權利要求
一種機械手保持裝置，用於將流體冷卻的接合工具(6)以可圍繞縱向軸線(L)旋轉的方式固定在接合機械的機械手臂(2)上，所述接合機械具有可固定在所述機械手臂(2)上的定子(3)和帶有用於所述接合工具(6)的接口、可圍繞所述定子(3)旋轉的轉子(4)，其中用於接合料、特別是焊絲或焊條的套管(13)在所述機械手保持裝置的內部穿過所述定子和所述轉子，其特徵在於，在所述定子(3)和所述轉子(4)中分別存在至少各一個設計為孔(8a，8b，9a，9b)的流體管道以用於冷卻流體引流和冷卻流體回流，其中在所述定子(3)與所述轉子(4)之間設計有至少各一個密封的環形室(10，11)以用於所述冷卻流體引流和所述冷卻流體回流，所述定子(3)和所述轉子(4)的分別分配的、用於流體套管的所述流體管道通入所述環形室中。
2.根據權利要求1所述的機械手保持裝置，其特徵在於，所述套管開口(13)是中心套 管開口。
3.根據權利要求2所述的機械手保持裝置，其特徵在於，用於所述冷卻流體的所述管 道偏心設置並且走向基本上平行於所述的中心套管開口(13)。
4.根據前述權利要求中任一項所述的機械手保持裝置，其特徵在於，所述定子(3)利 用基本上在所述縱向軸線(L)的方向上的銷子狀的連接件延伸進入對應的、位於所述轉子(4)中的空腔中並且由在所述這個區域中的所述轉子(4)包圍，以及所述環形室(10，11)形 成在所述這個區域中。
5.根據權利要求4所述的機械手保持裝置，其特徵在於，所述環形室(10，11)藉助於密 封件、特別是0形環密封件(12)隔開而形成一個共同的室。
6.根據前述權利要求中任一項所述的機械手保持裝置，其特徵在於，所述機械手保持 裝置在機械一側具有常規的將用於所述冷卻流體的輸入管道和輸出管道連接至所述定子 (3)的所述流體管道的連接裝置。
7.根據前述權利要求中任一項所述的機械手保持裝置，其特徵在於，所述機械手保持 裝置還設計為可圍繞至少一個與所述縱向軸線偏離的軸線擺動。
8.根據前述權利要求中任一項所述的機械手保持裝置，其特徵在於，所述轉子(4)具 有用於接收焊鉗或焊槍的接口。
9.一種接合機械，其特徵在於具有根據權利要求1至8中任一項所述的機械手保持裝 置⑴。
全文摘要
本發明涉及一種機械手保持裝置，用於將流體冷卻的接合工具(6)以可圍繞縱向軸線(L)旋轉的方式固定在接合機械的機械手臂(2)上，該接合機械具有可固定在機械手臂(2)上的定子(3)和帶有用於接合工具(6)的接口的、可圍繞定子(3)旋轉的轉子(4)，其中用於接合料、特別是焊絲或焊條的套管(13)在機械手保持裝置的內部中穿過定子和轉子走向。對於這些自動化的、在機械上利用接合料工作的接合工具的還更加靈活的應用來說值得期待的是，能夠實現接合工具的在角度範圍中受到更少限制的旋轉，優選地在至少360°的範圍並且甚至更多地直至可能是由機械參數限定的、除此之外是自由的可旋轉性，並且產生一種相應適宜的、用於冷卻流體的套管。對此為機械手保持裝置提出了，即在定子(3)和轉子(4)中分別存在至少各一個設計為孔(8a，8b，9a，9b)的流體管道以用於冷卻流體引流和冷卻流體回流，其中在定子(3)與轉子(4)之間設計有至少各一個密封的環形室(10，11)以用於冷卻流體引流和冷卻流體回流，定子(3)和轉子(4)的分別分配的、用於流體套管的流體管道通入該環形室中。本發明還涉及一種具有新型機械手保持裝置的接合機器人。
文檔編號B25J19/00GK101861234SQ200880116380
公開日2010年10月13日 申請日期2008年10月10日 優先權日2007年11月16日
發明者克里斯多福·梅維斯, 彼得·燦德爾, 迪爾克·哲爾尼茨基 申請人:丁澤有限責任公司