專利名稱：用于流體冷卻的接合工具的機(jī)械手保持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種 機(jī)械手保持裝置，用于將流體冷卻的接合工具(焊接工具)以可 圍繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)的方式固定在接合機(jī)械的機(jī)械手臂上，正如其在權(quán)利要求1的前序部分 中所述地。
背景技術(shù)：
這種機(jī)械手保持裝置很久以來就是已知的，在這種機(jī)械手保持裝置上直接固定了 接合工具用于與利用接合料(焊料)工作的接合技術(shù)相聯(lián)系地應(yīng)用機(jī)械手保持裝置。其 應(yīng)用在自動化的接合技術(shù)中，特別是自動焊接或自動化的硬焊中，并且允許更良好地接近 預(yù)設(shè)的、空間中的接合點(diǎn)，這是因?yàn)槌送ㄟ^工藝和機(jī)械手臂偏轉(zhuǎn)而確保的初始調(diào)整運(yùn)動 和擺動運(yùn)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(zhuǎn)角度旋 轉(zhuǎn)。對于可比較的機(jī)械手保持裝置的實(shí)例在德國的實(shí)用新型文件8519446和同一申請人的 9305589中公開。前述的機(jī)械手保持裝置的主要問題和限制特別在于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，而用于進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)角度基本上被限制。這是由于， 即對于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，以及在柔性的并且平行于機(jī)械手保持裝置導(dǎo)向的軟管類型的裝置的內(nèi) 部。這當(dāng)然在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)發(fā)生扭絞，其中這樣的扭絞僅僅可能達(dá)到一定的最大程度，而 不導(dǎo)致?lián)p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(jī)械，其在點(diǎn)焊時(shí)使用，也無需接合料工 作。其具有用于冷卻流體的旋轉(zhuǎn)套管。一種可比較的有利的解決方案在DE 31 05 105A1 中公開。

發(fā)明內(nèi)容
因此，對于這些自動化的、在機(jī)械上利用接合料工作的接合工具的還更加靈活的 應(yīng)用來說值得期待的是，能夠?qū)崿F(xiàn)接合工具在角度范圍中受到更少限制的旋轉(zhuǎn)，優(yōu)選地在 至少360°的范圍，甚至更多地直至任何情況下都由機(jī)械的參數(shù)限定的，除此之外是自由的 可旋轉(zhuǎn)性。相應(yīng)地，必須在這樣一種機(jī)械手保持裝置中產(chǎn)生一種適宜的、用于冷卻流體的套 管。本發(fā)明的目的是解決這些問題。根據(jù)本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)該目的提出了，即在定子和轉(zhuǎn)子中分別存在至少各一個(gè)設(shè)計(jì) 為孔的流體通道以用于冷卻流體引流和冷卻流體回流，其中在定子與轉(zhuǎn)子之間設(shè)計(jì)有至少 各一個(gè)密封的環(huán)形室以用于冷卻流體引流和冷卻流體回流，定子和轉(zhuǎn)子的分別分配的、用 于流體套管的流體管道通入該環(huán)形室中。本發(fā)明的主要方面也就基于，冷卻流體管道不再經(jīng)過可旋轉(zhuǎn)的機(jī)械手保持裝置引 導(dǎo)，而是更多地如用于接合料的套管那樣經(jīng)過該套管來引導(dǎo)。根據(jù)本發(fā)明，為此設(shè)計(jì)為孔的 流體管道設(shè)置在定子以及在轉(zhuǎn)子中，其中在定子與轉(zhuǎn)子之間的連接通過環(huán)形室來實(shí)現(xiàn)。在此，對于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(zhuǎn)子中設(shè)置有至少一個(gè) 冷卻流體管道，并且對于冷卻流體引流和冷卻流體回流分別存在一個(gè)環(huán)形室，在該環(huán)形室 中，冷卻流體從定子轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)子中或反向運(yùn)動。利用根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)也就可以將冷卻流體，如進(jìn)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釬焊電流在機(jī)械手保持裝 置的內(nèi)部從定子轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)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(dāng)接合工具旋轉(zhuǎn)時(shí)達(dá)到所期望的自由度。由于通常為機(jī)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(shè)置有開 頭所述類型的中心的套管開口，因此有利的是，用于冷卻流體導(dǎo)向的管道偏心設(shè)置并且走 向基本上平行于在轉(zhuǎn)子和/或定子上的中心套管開口。當(dāng)然，通向環(huán)形室的輸送管道必須 在一定條件下設(shè)計(jì)為橫向于作為分支管道的真實(shí)的延伸方向。然而這與根據(jù)權(quán)利要求3定 義的基本上平行的導(dǎo)向不相矛盾。在本發(fā)明的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案中設(shè)計(jì)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(jìn)入對應(yīng)的、位于轉(zhuǎn)子中的空腔中并且由轉(zhuǎn)子在這個(gè)區(qū)域 中包圍。此外，環(huán)形室隨之形成在這個(gè)區(qū)域中。這個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案變型是特別簡單的，在 其中可以以最小的結(jié)構(gòu)方面的投入來實(shí)現(xiàn)冷卻流體的運(yùn)送。隨之特別簡單的在于，即，如在 根據(jù)權(quán)利要求3的一個(gè)有利的改進(jìn)方案中所設(shè)計(jì)的那樣，用于冷卻流體引流和冷卻流體回 流的運(yùn)送的環(huán)形室來自于一個(gè)共同的室，并且借助于密封件隔開或者說分開而形成。在此 特別可以考慮0形環(huán)密封件。當(dāng)然地，在一個(gè)可替換的設(shè)計(jì)方案中，轉(zhuǎn)子也可以具有銷子狀的連接件并且定子 具有與之對應(yīng)的空腔來作為容納部，環(huán)形室套管以類似的方式布置在該區(qū)域中。為了能夠利用常規(guī)的和已知的用于接口的配件在接合工具上工作，有利的是，機(jī) 械手保持裝置在機(jī)械邊緣配有常規(guī)的連接裝置以用于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(quán)利要求6)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)更加多樣的在配備有根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械手保持裝置的接合工具上 實(shí)施的運(yùn)動，機(jī)械手保持裝置還可以設(shè)計(jì)為(如權(quán)利要求7中實(shí)施地)可圍繞至少一個(gè)從 縱向軸線偏離的軸線擺動。最后，本發(fā)明還涉及一種接合機(jī)械，具有在如上面所述設(shè)計(jì)方案中的機(jī)械手保持
直o


由前面的對本發(fā)明的一般性的說明已經(jīng)明確了發(fā)明的多種優(yōu)點(diǎn)。此外，參照附圖 由下面的對實(shí)施例的說明得出另外的優(yōu)點(diǎn)和特征。圖中示出圖1 在具有連接在其上的接合工具的機(jī)械手臂上的根據(jù)本發(fā)明的機(jī)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(biāo)出的剖面。
具體實(shí)施例方式在附圖中，以基本上示意性的示圖來示出了一個(gè)實(shí)施例。附圖在此并不強(qiáng)制性必須符合比例尺以及未詳細(xì)表示結(jié)構(gòu)的所有細(xì)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械手保持裝置1在一側(cè)以法蘭連接在僅僅在這里示意性示出的 機(jī)械手臂2上并且具有定子3。該定子3利用銷子狀的連接件而處于裝配在定子3上并且 圍繞該定子圍繞軸向軸線L可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子4的相一致設(shè)計(jì)的空腔的內(nèi)部中。在機(jī)械另一側(cè)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(guī)的熱交換器或者另外的冷卻機(jī)組。在轉(zhuǎn)子4上，在 背離于機(jī)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?qū)μ貏e難于接近的、處于室 內(nèi)的焊點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)火(anfahren)。用于輸送接合料(在這里是焊絲)的套管13在中心穿過機(jī)械手保持裝置，也就是 說穿過定子3和轉(zhuǎn)子4走向，并通向接合工具6的工作尖端。機(jī)械手保持裝置1中的冷卻流體運(yùn)送的構(gòu)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(biāo)出的區(qū)域放大示出。在此可清楚地看到，即在定子3中有兩個(gè)平行于縱向軸線L延伸的、不同長度的盲 孔8a和8b。該盲孔與在此未詳細(xì)標(biāo)明的支孔一起引導(dǎo)通向銷子狀的連接件的外側(cè)并且在 那里穿透定子3。在此，它們通入環(huán)形室10或11，兩環(huán)形室利用0形環(huán)12將朝向機(jī)械側(cè)以 及工具側(cè)以及上下彼此密封。在這些相一致的環(huán)形室10，11中分別通入了一個(gè)配屬的、引 導(dǎo)到轉(zhuǎn)子4中的支孔，其最后通入配屬的盲孔9a或9b中。通過這種孔與分別配屬的環(huán)形 室10或11組成的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了各條冷卻流體管道，其在配屬的環(huán)形室10或11的位置上從 定子3運(yùn)送到轉(zhuǎn)子4中，并且通過在此未詳細(xì)示出的接口繼續(xù)移動進(jìn)入接合工具6中。在 此，管道8a，9a或8b，9b中的一個(gè)與分別配屬的、穿過環(huán)形室11或10的套管構(gòu)成了用于冷 卻流體引流的管道，另外的管道則構(gòu)成了冷卻流體回流。通過在此示出的借助于0形環(huán)12向外以及反向于鄰近的環(huán)形室10，11設(shè)計(jì)的、用 于冷卻流體運(yùn)送的環(huán)形室11，10的選擇而確保了，在此給出與旋轉(zhuǎn)位置無關(guān)的冷卻流體套 管，其特別確保了在接合工具6相對于機(jī)械手臂2，也就是說轉(zhuǎn)子4相對于定子3的盡可能 自由的可旋轉(zhuǎn)性的方面沒有限制。通過根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)也就以簡單但令人信服的方式實(shí) 現(xiàn)了當(dāng)接合工具6相對于機(jī)械手臂2旋轉(zhuǎn)時(shí)的靈活性的改進(jìn)。參考標(biāo)號表
1機(jī)械手保持裝置
2機(jī)器手臂
3定子
4轉(zhuǎn)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(huán)形室
11環(huán)形室
120 形環(huán)13中心套管L縱向軸線
權(quán)利要求
一種機(jī)械手保持裝置，用于將流體冷卻的接合工具(6)以可圍繞縱向軸線(L)旋轉(zhuǎn)的方式固定在接合機(jī)械的機(jī)械手臂(2)上，所述接合機(jī)械具有可固定在所述機(jī)械手臂(2)上的定子(3)和帶有用于所述接合工具(6)的接口、可圍繞所述定子(3)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(4)，其中用于接合料、特別是焊絲或焊條的套管(13)在所述機(jī)械手保持裝置的內(nèi)部穿過所述定子和所述轉(zhuǎn)子，其特征在于，在所述定子(3)和所述轉(zhuǎn)子(4)中分別存在至少各一個(gè)設(shè)計(jì)為孔(8a，8b，9a，9b)的流體管道以用于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(zhuǎn)子(4)之間設(shè)計(jì)有至少各一個(gè)密封的環(huán)形室(10，11)以用于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(zhuǎn)子(4)的分別分配的、用于流體套管的所述流體管道通入所述環(huán)形室中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手保持裝置，其特征在于，所述套管開口(13)是中心套 管開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)械手保持裝置，其特征在于，用于所述冷卻流體的所述管 道偏心設(shè)置并且走向基本上平行于所述的中心套管開口(13)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手保持裝置，其特征在于，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(jìn)入對應(yīng)的、位于所述轉(zhuǎn)子(4)中的空腔中并且由在所述這個(gè)區(qū)域中的所述轉(zhuǎn)子(4)包圍，以及所述環(huán)形室(10，11)形 成在所述這個(gè)區(qū)域中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械手保持裝置，其特征在于，所述環(huán)形室(10，11)借助于密 封件、特別是0形環(huán)密封件(12)隔開而形成一個(gè)共同的室。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手保持裝置，其特征在于，所述機(jī)械手保持 裝置在機(jī)械一側(cè)具有常規(guī)的將用于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(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手保持裝置，其特征在于，所述機(jī)械手保持 裝置還設(shè)計(jì)為可圍繞至少一個(gè)與所述縱向軸線偏離的軸線擺動。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手保持裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(4)具 有用于接收焊鉗或焊槍的接口。
9.一種接合機(jī)械，其特征在于具有根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的機(jī)械手保持裝 置⑴。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)械手保持裝置，用于將流體冷卻的接合工具(6)以可圍繞縱向軸線(L)旋轉(zhuǎn)的方式固定在接合機(jī)械的機(jī)械手臂(2)上，該接合機(jī)械具有可固定在機(jī)械手臂(2)上的定子(3)和帶有用于接合工具(6)的接口的、可圍繞定子(3)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(4)，其中用于接合料、特別是焊絲或焊條的套管(13)在機(jī)械手保持裝置的內(nèi)部中穿過定子和轉(zhuǎn)子走向。對于這些自動化的、在機(jī)械上利用接合料工作的接合工具的還更加靈活的應(yīng)用來說值得期待的是，能夠?qū)崿F(xiàn)接合工具的在角度范圍中受到更少限制的旋轉(zhuǎn)，優(yōu)選地在至少360°的范圍并且甚至更多地直至可能是由機(jī)械參數(shù)限定的、除此之外是自由的可旋轉(zhuǎn)性，并且產(chǎn)生一種相應(yīng)適宜的、用于冷卻流體的套管。對此為機(jī)械手保持裝置提出了，即在定子(3)和轉(zhuǎn)子(4)中分別存在至少各一個(gè)設(shè)計(jì)為孔(8a，8b，9a，9b)的流體管道以用于冷卻流體引流和冷卻流體回流，其中在定子(3)與轉(zhuǎn)子(4)之間設(shè)計(jì)有至少各一個(gè)密封的環(huán)形室(10，11)以用于冷卻流體引流和冷卻流體回流，定子(3)和轉(zhuǎn)子(4)的分別分配的、用于流體套管的流體管道通入該環(huán)形室中。本發(fā)明還涉及一種具有新型機(jī)械手保持裝置的接合機(jī)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(yōu)先權(quán)日2007年11月16日
發(fā)明者克里斯托弗·梅維斯, 彼得·燦德爾, 迪爾克·哲爾尼茨基 申請人:丁澤有限責(zé)任公司