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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Führung
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von Werkzeugen, insbesondere für Schweiß-, Schneid- sowie Klebevorrichtungen
und dergleichen, mit einem in der Richtung einer zu verfolgenden Bahn mit einer
definierten Geschwindigkeit v vorgeschobenen Grundkörper, an dem ein Schlitten,
der das jeweilige Werkzeug mittels Servomotoren höhen- und/oder querverstellbar
trägt, und in geringem Abstand a vor dem Werkzeug ein Sensor angeordnet sind, welcher
auf Höhen- und/oder Querabweichungen von einer vorbestimmten Normalposition in bezug
auf die zu verfolgende Bahn anspricht und ein entsprechendes elektrisches Korrektursignal
an eine elektronische Steuerschaltung abgibt, welche den bzw. die Servomotoren derart
beaufschlagt, daß die richtige Höhen- und/oder Quereinstellung des Werkzeugs bezüglich
der zu verfolgenden Bahn eingehalten wird.
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Bevorzugt anwendbar ist die Vorrichtung nach der Erfindung bei der
Realisierung einer berührungslosen Schweißnahtführung für WIG-, MIG-, MAG- und Plasma-Schweißverfahren.
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Bei der maschinellen Führung von Werkzeugen besteht die größte Schwierigkeit
darin, das Werkzeug genau über der zu verfolgenden Bahn zu führen. Hierfür werden
zur Erzielung einer hohen Maßhaltigkeit aufwendige Nachführvorrichtungen verwendet,
wobei man mit verschiedenartigen Führungssystemen ,z.B.- mechanischen, elektromechanischen,
optischen oder Pendelbogen-Spannungsmethoden arbeitet.
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Die bestehenden Schwierigkeiten bekannter Systeme werden nachfolgend
anhand existierender automatischer Schweißvorrichtungen erläutert, bei denen der
Schweißlichtbogen exakt über der zu schweißenden Naht geführt werden muß.
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Die mechanischen Nachführungsvorrichtungen haben den Nachteil, daß
sie häufig nicht genau genug arbeiten, in unmittelbaren Kontakt mit dem Werkstück
treten müssen, stark abgenutzt werden und nicht bei Herstellung von sämtlichen Schweißnähten,
z.B. nicht bei Stumpfschweißnähten Verwendung finden können.
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Ein bekanntes elektro-mechanisches Abtastsystem (DE-AS 26 46 838)
arbeitet mit einer oszillierenden Ultraschallsonde, die mechanisch starr mit einem
Potentiometer verbunden ist, wobei der Schweißkopf entsprechend den von der Ultraschallsonde
abgegebenen Korrektur signalen nachgeführt wird. Bei dieser Anordnung ist abgesehen
von dem relativ hohen Aufwand die Parallaxe zwischen der Ultraschallsonde und dem
Schweißkopf ein Problem, welches die Genauigkeit der Nachführung begrenzt.
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Bei den bekannten Pendelbogensystemen führt der Schweißkopf selbst
senkrecht zu seiner Vorschubrichtung eine Pendelbewegung aus, um durch die hieraus
resultierenden Schweißstromschwankungen ein Korrektursignal in einer Steuereinheit
zu erzeugen. Der Nachteil dieser bekannten Pendelbogensysteme besteht darin, daß
sie nur während des Schweißprozesses abtasten können und einen relativ großen Spalt
im Bereich der Schweißnaht erfordern. Insbesondere können sie die Naht nicht vor
dem Schweißen abtasten. Auch ist der bauliche und steuerungstechnische Aufwand groß.
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Schließlich ist es schon bekannt, unmittelbar am Schweißkopf vor dem
Schweißbrenner in einer festen Abstandsbeziehung zu diesem einen Sensor anzuordnen,
welcher auf Höhen-und/oder Querabweichungen von einer vorbestimmten Normalposition
in bezug auf die Schweißnaht anspricht. Hierbei handelt es sich in erster Linie
um nach der Hochfrequenz-Induktionsmethode arbeitende Sensoren, bei denen ein Wechselstrom
unter dem Sensor ein magnetisches Feld erzeugt, welches von dem zu schweißenden
Werkstück unterhalb des Sensors beeinflußt wird. Wenn die Schweißnaht nicht mittig
unter dem Sensor liegt, entsteht ein unausgeglichenes Feld, das von einem geeigneten
Empfänger oder den Sender selbst geortet wird und ein Korrektursignal auslöst, mittels
dessen dann Servomotoren derart gesteuert werden, daß der Schweißkopf stets optimal
relativ zur Schweißnaht angeordnet ist.
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Im allgemeinen wird der Schweißkopf sowohl bezüglich seines vertikalen
Abstandes vom Werkstück als auch bezüglich Querabweichungen von der Schweißnaht
durch an einem Kreuzschlitten angeordnete Servomotoren nachgestellt. Für die Höhenkorrektur
des Schweißbrenners können die bei einer Veränderung des Abstandes des Schweißbrenners
vom Werkstück auftretenden Stromänderungen herangezogen werden.
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Bei den bekannten automatischen Elektro-Schweißvorrichtungen können
also bei einem starr vorgegebenen Verlauf des Schweißprozesses Randbedingungen,
wie Toleranzen in der Nahtvorbereitung, Wärmeverzug, Eigenspannungen der Werkstücke
nur unter hohem Aufwand konstant gehalten werden. Es ist also der Einsatz von Sensoren
notwendig, die die Abweichungen vom Sollverlauf des Schweißprozesses genau erfassen
und entsprechend genaue Korrekturen bei den Bewegungen des Schweißkopfes auslösen
können. Bei den bekannten automatischen Elektro-Schweißvorrichtungen ist jedoch
der Meßpunkt des verwendeten mechanischen oder berührungslosen Sensors örtlich nicht
mit dem Operationspunkt des elektrischen Schweißbrenners identisch. Der Abstand
zwischen Sensor und Brenner beträgt im allgemeinen zwischen 30 und 50 mm. Da nun
nicht nur der Abstand des Sensors vor dem Schweißbrenner konstant ist, sondern auch
im übrigen eine starre Kupplung zwischen Sensor und Schweißbrenner vorliegt, ergeben
sich beim Einsatz eines solchen automatischen Systems zum Regeln des Schweißbrenners
auf Nahtmitte Parallaxfehler, wenn z.B. beim Abtasten des Schweißspaltverlaufes
größere nichtlineare Abweichungen bei kurzer Abtaststrecke auftreten.
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Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, eine Vorrichtung zur automatischen
Führung von Werkzeugen der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche auch größere
nichtlineare Abweichungen bei kurzer Abtaststrecke erfaßt, d.h. es soll die erfindungsgemäße
Vorrichtung so ausgebildet sein, daß
der Parallaxfehler, der durch
den nicht zu vermeidenden Abstand des Sensors vom Werkzeug in Vorschubrichtung bedingt
ist, zumindest weitgehend beseitigt wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Sensor
über einen eigenen Sensorschlitten durch Servomotoren höhen- und/oder querverstellbar
an dem Grundkörper angebracht ist, daß die Steuerschaltung ein erstes Steuersignal
liefert, welches die Servomotoren des Sensorschlittens derart beaufschlagt, daß
die richtige Höhen- und/oder Quereinstellung des Sensors bezüglich der zu verfolgenden
Bahn eingehalten wird, und daß die Steuerschaltung eine Verzögerungs- und Korrekturstufe
enthält, die aus dem Korrektursignal oder dem ersten Steuersignal und einem für
die definierte Geschwindigkeit v repräsentativen Geschwindigkeitssignal ein zweites
Steuersignal bildet, welches die Servomotoren des Werkzeugschlittens derart beaufschlagt,
daß das Werkzeug in jedem Augenblick eine Höhen- und/oder Querposition einnimmt,
die von dem Sensor zu einer um a/v vor diesem Augenblick liegenden Zeit bestimmt
und eingenommen worden ist.
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Erfindungsgemäß wird also bei dieser Ausführungsform der Erfindung
der Sensor selbst optimal der zu verfolgenden Bahn nachgeführt und vorzugsweise
auch in einem definierten vertikalen Abstand von derselben gehalten. Aus dem von
der Sonde abgeleiteten Korrektursignal bzw. ersten Steuersignal wird dann in der
Verzögerungs-Korrekturstufe unter Berücksichtigung der Vorschubgeschwindigkeit das
Steuersignal für das Werkzeug erzeugt, wobei die Verzögerung derart ist, daß das
Werkzeug stets gerade diejenige Position relativ zu der zu verfolgenden Bahn einnimmt,
die der Sensor um eine a/v- betragende Zeit vorher eingenommen hatte. Das Werkzeug
folgt somit exakt der vom Sensor vorgezeichneten Bahn, welche ihrerseits mit äußerst
geringen Toleranzen an den Verlauf der vorgegebenen zu verfolgenden Bahn gekoppelt
ist.
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Bezüglich der Bewegung des Sensors findet also ein durch den Verlauf
der zu verfolgenden Bahn bedingter Regelvorgang statt, während die Einstellung des
Werkzeugs unter Berücksichtigung des Abstandes vom Sensor und der Vorschubgeschwindigkeit
vom Sensor gesteuert wird. Parallaxfehler können auf diese Weise weitgehend ausgeschaltet
werden.
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Die Steuerschaltung kann auch aus einem Prozeßrechner bestehen, der
in Abhängigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit die Bahn des Werkzeugs in zwei senkrecht
aufeinander stehenden Achsen gegenüber den beiden parallel dazu verlaufenden Achsen
des Sensors korrigiert. Die Korrekturgeschwindigkeit des Werkzeugs ist gleich der
Arbeitsgeschwindigkeit. Das Korrektursystem kann in Verbindung mit Industrierobotern
ebenso wie bei Einzweckmaschinen eingesetzt werden.
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Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als automatische
Elektro-Schweißvorrichtung eignet sie sich besonders zum Verschweißen von dünnen
Blechen oder zur Herstellung von Stumpfnähten, wo mit bekannten berührungslos arbeitenden
Systemen besondere Schwierigkeiten auftreten. Mit einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung
können auch noch Toleranzen in der Größenordnung von Zehntelmillimetern beherrscht
werden. Außerdem eignet sich eine derartige Elektroschweißvorrichtung auch zum Suchen
des Anfangs einer Schweißnaht und zur Gewinnung eines Startpunktes bei Beginn einer
Schweißung.
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Eine baulich bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet
sich dadurch, daß der Grundkörper durch eine im wesentlichen senkrecht zur Arbeitsfläche
und parallel zu seiner Vorschubrichtung angeordnete Grundplatte gebildet ist.
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Es ist weiter zweckmäßig, wenn der Grundkörper am Arm einer mit der
definierten Geschwindigkeit bewegten Vorrichtung, insbesondere eines Industrieroboters,
angeordnet ist. Hierbei
soll insbesondere der Arm um eine und vorzugsweise
zwei senkrecht aufeinander stehende Schwenkachsen verschwenkbar sein. Während eine
Schwenkachse parallel zur Vorschubrichtung des Grundkörpers sein soll, ist die andere
Schwenkachse zweckmäßig senkrecht zur Vorschubrichtung des Grundkörpers und im wesentlichen
parallel zur Oberfläche des Werkstückes ausgerichtet.
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Auf diese Weise können das Werkzeug, z.B. der Schweißkopf, und die
Sonde problemlos an nichtebene Oberflächen angepaßt werden.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind am Grundkörper
als Werkzeug- bzw. Sensorschlitten in Vorschubrichtung hintereinander zwei Kreuzschlitten
im Abstand a angeordnet.
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Sensor und Werkzeug können so unabhängig voneinander Bewegungen vertikal
zum Werkstück und quer zum Längsverlauf der zu verfolgenden Bahn ausführen. Im allgemeinen
weist jeder Kreuzschlitten einen Höhenverstellschlitten und einen daran angebrachten
Querverstellschlitten auf.
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Nach einer bevorzugten praktischen Ausführungsvariante weisen die
Querverstellschlitten jeweils quer verlaufende Führung elemente und parallel dazu
verlaufende Antriebsorgane auf.
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Das insbesondere aus einem Schweißbrenner bestehende Werkzeug und
der Sensor können jeweils an Führungsköpfen angebracht sein, die auf den Führungselementen
gleitend geführt und an die Antriebsorgane angeschlossen sind.
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Eine sich durch eine weitere Vereinfachung auszeichnende Ausführungsform
der Erfindung, die vor allem dann verwendbar ist, wenn der Grundkörper, z.B. durch
einen Roboter, innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs längs der zu verfolgenden
Bahn geführt wird, zeichnet sich dadurch aus, daß der Sensor an einem starren, am
Grundkörper befestigten Träger angebracht ist, daß die Sensor-Arbeitsbreite zumindest
im wesentlichen der maximalen Abweichung der zu verfolgenden Bahn vom Sollverlauf
dieser Bahn entspricht, daß die Steuerschaltung eine Verzögerungs- und
Korrekturstufe
enthält, die aus dem Korrektursignal und einem für die definierte Geschwindigkeit
v repräsentativen Geschwindigkeitssignal ein Steuersignal bildet, welches die Servomotoren
des Werkzeugschlittens derart beaufschlagt, daß das Werkzeug in jedem Augenblick
eine Höhen- und/oder Querposition einnimmt, die von dem Sensor zu einer um a/v vor
diesem Augenblick liegenden Zeit bestimmt und eingenommen worden ist.
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Eine noch weitergehend vereinfachte Ausführungsvariante der Erfindung
besitzt die Besonderheiten, daß Sensor und Werkzeug auf einem gemeinsamen höhen-
und/oder querverstellbar am Grundkörper gelagerten Schlitten angebracht sind, daß
die Sensor-Arbeitsbreite zumindest im wesentlichen der maximalen Abweichung der
zu verfolgenden Bahn von deren Sollverlauf entspricht, daß die Steuerschaltung eine
Verzögerungs- und Korrekturstufe enthält, die aus dem vom Sensor gelieferten Korrektursignal
und einem für die definierte Geschwindigkeit v repräsentativen Geschwindigkeitssignal
ein Steuersignal bildet, welches die Servomotoren des gemeinsamen Schlittens derart
beaufschlagt, daß das Werkzeug in jedem Augenblick eine Höhen- und/oder Querposition
einnimmt, die von dem Sensor zu einer um a/v vor diesem Augenblick liegenden Zeit
bestimmt und eingenommen worden ist.
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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung
anhand von Ausführungsbeispielen aus dem Gebiet der Schweißtechnik erläutert; in
der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine rein schematische perspektivische Gesamtdarstellung
einer erfindungsgemäßen automatischen Elektro-Schweißvorrichtung, Fig. 2 eine schematische
Stirnansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Sensors in Verbindung mit einem
Werkstück,
Fig. 3 eine Seitenansicht des mechanischen Teils einer
erfindungsgemäßen automatischen Elektro-Schweißvorrichtung, Fig. 4 eine Draufsicht
des Gegenstandes der Fig. 3, Fig. 5 eine Stirnansicht des Gegenstandes der Fig.
3 und 4, Fig. 6 eine schematische Teil-Draufsicht einer vereinfachten Ausführungsform
der Erfindung, und Fig. 7 eine ebenfalls schematische Draufsicht einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung.
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Nach Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Elektro-Schweißvorrichtung oberhalb
der ebenen Oberfläche 18 eines Werkstückes 28 angeordnet, das aus zwei rechteckigen
ebenen Platten 28a,28b besteht, die entlang einer Schweißnaht 27 stumpf aneinander
gelegt sind, um mittels der erfindungsgemäßen automatischen Elektro-Schweißvorrichtung
verschweißt zu werden. In der Darstellung der Fig. 1 ist die Schweißung bereits
teilweise erfolgt, so daß im vorderen Bereich bereits eine Schweißraupe 29 vorliegt,
während im hinteren Bereich die Schweißung noch nicht durchgeführt ist.
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Die Schweißvorrichtung ist an einem als Platte ausgebildeten Grundkörper
11 befestigt, welche z.B. durch einen Industrieroboter in Richtung des oberhalb
der Grundplatte 11 dargestellten Pfeiles mit einer definierten, vorzugsweise konstanten
Geschwindigkeit v in einer parallel zur Richtung
der Schweißnaht
27 verlaufenden Richtung vorgeschoben wird.
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In Richtung der Geschwindigkeit v hintereinander sind an der Grundplatte
11 zwei Kreuzschlitten befestigt, und zwar ein Schweißbrennerschlitten 12 sowie
ein Sensorschlitten 13.
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Jeder der beiden Kreuzschlitten 12,13 besteht aus einem Höhenverstellschlitten
12c bzw. 13c sowie einem daran anschließenden Querverstellschlitten 12d bzw. 13d.
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An jedem Höhenverstellschlitten 12c, 13c ist ein Höhenverstell- bzw.
Seitenverstell-Servomotor 12a bzw. 12b, 13a bzw. 13b angeordnet. Die Servomotoren
sind an eine Steuerschaltung 16 angeschlossen.
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Außerdem befindet sich an jedem Schlitten 12c,12d ein Ist-Stellungsgeber
I, welcher ebenfalls mit der Steuerschaltung 16 verbunden ist, um dieser die momentane
Position des betreffenden Schlittens zu signalisieren.
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An dem beweglichen Teil der Querverstellschlitten 12d,13d sind ein
Schweißbrenner-Führungskopf 25 bzw. ein Sensor-Führungskopf 26 in Richtung der Schweißgeschwindigkeit
v hintereinander angeordnet. Sie tragen den elektrischen Schweißbrenner 14 bzw.
den Sensor 15. Wesentlich ist, daß in Vorschubrichtung der Schweißvorrichtung der
Schweißbrenner 14 und der Sensor 15 einen konstanten Abstand a aufweisen.
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Der auch in Fig. 2 schematisch dargestellte Sensor 15 ist über Leitungen
30 mit der Steuerschaltung 16 verbunden und wird auf diese Weise mit einem Wechselstrom
beaufschlagt, der über eine Magnetanordnung 31 ein magnetisches Feld 32 erzeugt,
welches bei exakt ausgerichtetem Sensor 15 einen vorbestimmten, vorzugsweise symmetrischen
Verlauf hat.
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Wenn die Schweißnaht 27 nicht mittig unter dem Sensor 15 liegt, entsteht
ein unausgeglichenes Feld, das beispielsweise von einem Empfänger 33 geortet werden
kann, wodurch
innerhalb der Steuerschaltung 16 ein entsprechendes
Korrektursignal gebildet wird.
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Innerhalb der Steuerschaltung 16 befindet sich eine Verzögerungs-
und Korrekturstufe 17, mit der die Servomotoren 12a, 12b bzw. die Ist-Stellungsgeber
I verbunden sind.
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Außerdem weist die Steuerschaltung 16 einen Eingang 34 auf, durch
den ein für die Vorschubgeschwindigkeit v repräsentatives Geschwindigkeitssignal
für die Verarbeitung in der Steuerschaltung 16 zur Verfügung gestellt wird.
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Der Aufbau der Steuerschaltung 16 und der darin enthaltenen Verzögerungs-
und Korrekturstufe 17 ergibt sich aus der folgenden Beschreibung der Funktion der
erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung: Die Grundplatte 11 und damit der Schweißbrenner
14 und der Sensor 15 werden in Richtung des Pfeiles v mit konstanter Geschwindigkeit
vorgeschoben. Zwischen dem Schweißbrenner 14 und dem Werkstück 28 existiert ein
Lichtbogen 35, mittels dessen die Schweißung vollzogen wird. Zwischen dem Sensor
15 und dem Werkstück 28 befindet sich das magnetische Feld 32. Weicht jetzt der
Sensor 15 von der symmetrischen Position oberhalb der Schweißnaht 27 gemäß Fig.
2 nach einer Seite ab, so entsteht über die Leitungen 30 in der Steuerschaltung
16 ein Korrektursignal, aus dem die Steuerschaltung 16 ein erstes Steuersignal bildet,
welches den Servomotor 13b in dem Sinne beaufschlagt, daß die symmetrische Feldverteilung
nach Fig. 2 wieder hergestellt wird. Auf diese Weise wird der Sensor 15 stets in
optimaler Querausrichtung bezüglich der Schweißnaht 27 gehalten.
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Bei einer Änderung des vertikalen Abstandes des Sensors 15 von der
Oberfläche 18 des Werkstückes 28 wird aufgrund der Feldveränderung ebenfalls ein
Korrektursignal, und zwar ein Höhenkorrektursignal erzeugt, aus dem ein Höhen-Steuersignal
in
der Steuerschaltung 16 gebildet wird, welches den Stellmotor 13a beaufschlagt und
solange betätigt, bis die vorbestimmte Höhe des Sensors 15 oberhalb der Oberfläche
18 des Werkstückes 28 wieder hergestellt ist.
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Aufgrund dieser Ausbildung wird also der Sensor 15 auch in vertikaler
Richtung stets im richtigen Abstand vom Werkstück 28 gehalten.
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Aus den von dem Sensor 15 ~ abgeleiteten Korrektursignalen bzw. den
ersten Steuersignalen für die Quer- und Höhenkorrektur des Sensors 15 sowie dem
an den Eingang 34 anwerden gelegten Geschwindigkeitssignal /in der Verzögerungs-
und Korrekturstufe 17 zwei zweite Steuersignale für den Schweißbrenner-Kreuzschlitten
12 gebildet. Die zweiten Höheneinstellungs- bzw. Quereinstellungs-Steuersignale
entsprechen den ersten Steuersignalen mit der Ausnahme, daß sie zeitlich um den
Betrag a/v verzögert sind. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß der Schweißbrenner
in jedem Augenblick genau diejenige Position einnimmt, die der Sensor 15 um einen
Zeitabschnitt a/v früher eingenommen hatte. Da diese Position bezüglich des Sensors
15 aufgrund von dessen Selbstregelung die optimale war, weist nun auch der Schweißbrenner
eine optimale Anordnung in bezug auf die Schweißnaht 27 auf. Parallaxfehler sind
dadurch ausgeschlossen.
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Damit die Steuerschaltung 16 feststellen kann, ob die Servomotoren
12a,12b die den zweiten Steuersignalen entsprechenden Positionen eingenommen haben,
sind an die Höhen- bzw.
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Querverstellschlitten 12c, 12d auch noch die erwähnten Ist-Stellungsgeber
I angeschlossen, deren die Ist-Stellung des betreffenden Schlittens wiedergebende
Signale an die Steuerschaltung 16 bzw. die Verzögerungs- und Korrekturstufe 17 angelegt
sind, um dort die Ausführung der Steuerbefehle zu melden.
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Die Fig. 3 bis 5 zeigen eine bevorzugte praktische Ausführungsform
des mechanischen Teils der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung.
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Danach ist die Grundplatte 11 an einem Arm 19 befestigt, der zu einem
Industrieroboter gehört und von diesem um senkrecht aufeinanderstehende Achsen 21,
22 verschwenkbar ist, damit eine Anpassung der Schweißvorrichtung an verschiedene
Oberflächen möglich ist.
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An der Grundplatte 11 sind in Vorschubrichtung hintereinander die
Höhenverstellschlitten 12c, 13c angeordnet, welche durch die Höhenverstell-Servomotoren
12a bzw. 13a angetrieben sind.
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An die Höhenverstellschlitten 12c, 13c schließen sich die Querverstellschlitten
12d, 13d an, welche jeweils zwei im Abstand parallel zueinander angeordnete Führungsstangen
23 aufweisen, zwischen denen eine Antriebsstange 24 verläuft. Auf den Führungsstangen
23 sind in Querrichtung gleitend die Führungsköpfe 25, 26 angeordnet, welche mit
der Antriebsstange 24 in Verbindung stehen. Die Servomotoren 12b, 13b für die Querverstellschlitten
12d, 13d treiben über nicht dargestellte Getriebe die mit Gewinde versehene Antriebsstange
24 zu einer Drehbewegung an.
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Indem die Antriebsstange 24 mit einem Innengewinde des Führungskopfes
25 bzw. 26 zusammenarbeitet, kann durch Drehung eine Querverschiebung der Führungsköpfe
25, 26 in Richtung des Doppelpfeiles x ausgelöst werden.
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An den Führungsköpfen 25, 26 sind der Schweißbrenner 14 bzw.
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die Sonde 15 angeordnet.
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Die Höhenverstellung des Schweißbrenners 14 und des Sensors 15 mittels
der Höhenverstellschlitten 12c bzw. 13c ist in Fig. 5 durch die Doppelpfeile z angedeutet.
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Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist der Sensor 15 über
einen starren Träger 14 am Grundkörper 11 befestigt. Der Sensor 15 befindet sich
wie bisher in Bewegungsrichtung unmittelbar vor dem Werkzeug bzw. Schweißbrenner
14, der an einem höhen- und/oder querverstellbaren Schlitten 25 angebracht ist.
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Der Sensor 15 besitzt eine Arbeitsbreite, die im wesentlichen gleich
der maximalen Nahtabweichung T ist, die bezüglich des Sollverlaufs auftreten kann.
Der Grundkörper 11 wird, z.B.
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mittels eines Roboters, entsprechend dem Sollverlauf der Schweißnaht
geführt, die dabei auftretenden Abweichungen der Istlage der Schweißnaht 27 von
der Soll-Lage werden mittels des Sensors 15 erfaßt und in der bereits beschriebenen
Art und Weise verarbeitet, so daß der Schweißbrenner 14 unter Vermeidung von Parallaxfehlern
korrekt nachgeführt werden kann.
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Die vereinfacht dargestellte Ausführungsform nach Fig. 7 unterscheidet
sich von der Ausführungsform nach Fig. 6 im wesentlichen nur dadurch, daß Sensor
15 und Werkzeug bzw. Schweißbrenner 14 auf einem gemeinsamen Schlitten 41 angebracht
sind.
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Die in Fig. 6 gezeigten Motore und Führungen zur Höhen- und Querverstellung
des Schlittens 41 sind dabei nicht mehr dargestellt. Funktions- und Arbeitsweise
entsprechen prinzipiell den beschriebenen Ausführungsformen. Auch hierbei muß die
wirksame Sensorbreite groß genug sein, um die maximalen Nahtabweichungen noch zu
erfassen.
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