连接在焊接机器人手臂上的焊枪托架的制作方法
【专利摘要】一种焊枪托架，用于将焊枪连接在焊接机器人臂上，其具有与机器臂相连的第一接口，及用于连接焊枪的第二接口，并且在托架的两个刚性零件之间具有至少一个铰链。该铰链可围绕第一摆动轴旋转且在摆动位置上固定。所述铰链设有固定在两个刚性零件第一个上的且具有内径及外径的套筒110和在刚性零件第二个上的具有内径的第一钻孔。套筒110被推入第一钻孔，第二刚性零件通过第一钻孔可相对于套筒(11、110)扭转。在套筒110内部120装备在套筒110纵向方向上的第一支撑零件130。
【专利说明】连接在焊接机器人手臂上的焊枪托架
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于连接在焊接机器人臂上的焊枪托架。此外，涉及一种用于焊枪托架的，可围绕旋转轴旋转的，可在旋转位置上固定的，构建在两个刚性零件之间的铰链。
【背景技术】
[0002]在现代大规模生产中，通常将焊机或焊接机器人用于特别是金属构件的焊缝工序，特别用于熔化极惰性气体保护弧焊(MIG)或熔化极惰性气体保护焊(MG)。在此，使用具有相应围绕移动轴移动的机械臂的多轴机器人，在该机械臂的末端固定焊枪(也可以表示为焊嘴)。在此，典型地将焊枪通过托架固定在各机械臂上，该托架通过第一连接端固定在机械臂的紧固连接部上，并且通过第二连接端与焊枪可拆卸地连接。该托架用于一次可简单替换焊枪的固定，通常，该焊枪需要经常更换，如果在可调整的加工过程中使用焊接机器人，则设置其他形状的焊枪，或用新的焊枪替换磨损的焊枪。例如，在日本发明公报的JP2005324250及JP 2009-142922中公布了相应的焊枪托架。
[0003]除了用这种托架轻松地完成在机械手上进行定期更换焊枪的固定外，还有其他的目的。一个目的是，托架这样地成型并且弓丨导，即，可以这样地调整焊枪设置，即，通过焊枪还可以部分隐藏地被置于在工件上的焊点，其通过焊枪的焊嘴可运行到工件的相应位置上。另一个目的是，可以在托架上设置断路结构，用于在工件发生不可预见的碰撞时，即，在焊枪与工件之间发生相撞时，紧急关闭焊接机器人。此外，托架可包括用于与焊枪相连的软管包(Schlauchpaket)的引导部,该软管包包括用于引导诸如电流、煤气、冷却介质及焊条的焊接介质的导管。
[0004]设计托架时，基本方面是精度，通过该精度确定焊枪的焊嘴的空间位置，并且根据设定的方式确定相应的TCP(工具中心点(Tool Center Point))或提前确定其位置。特别地，如果更换焊枪，在此是有难度的，因为不同形状的焊枪具有不同的TCP，并且通常焊枪加工精度不够，在用结构基本相同的新焊枪替换焊枪时，尽管如此仍不会使得TCP轻微移动。然而，TCP不精确的位置表示在自动焊接中出现设置的焊点存在位置误差，可能会导致加工中出现问题及出现废品。
[0005]相应地，在市场上存在解决方案，在解决方案中，托架并非相互刚性地构建，通常构建成支柱形状，零件结合在一起，然而，为了托架的单个刚性零件可以相互摆动，为了可以完成容纳在托架中的焊枪的定向及设置相应的TCP，在这些零件中，至少提供一个，通常甚至预设多个摆动铰链。该铰链在完成设置后必须可靠地固定其摆动位置上。
【发明内容】
[0006](一 )要解决的技术问题
[0007]在此也产生这样的问题:目前提出的解决方案，固定相应的铰链成本很高，并且通常可靠性不够。与此相应地，在市场上也有代理及推广具有相应铰链的托架，其模块化地由单个支撑零件构成，其中，为了改变结构，例如，通过焊枪的更换，相应地单个的模块化相互连接的，然而在焊枪的位置上精确地更换事先准备好的零件，特别用于具有各自焊嘴的零件的结构。除了在相应的更换中产生的高额成本，该方案对于不同的使用目的，由于储存模块化构建的托架的不同组件，而在仓储方面很高的需求，此外，会导致相应昂贵的托架，特别如果在此必须储存不同的单个模块，从而可以构建或建造不同的托架几何形状。
[0008]( 二 )技术方案
[0009]在此，通过本发明应该着手开始并且实现这样方式的托架的相应的简化。特别地，进一步改进用于具有至少一个围绕摆动轴旋转及固定的铰链的焊枪的托架，使得简单地构建，且相应的铰链可靠，且通过简单的工具锁定及同样可靠及简单地再次拆卸，通过变换摆动位置改变托架。
[0010]本发明的目的通过用于连接在焊接机器人臂上的焊枪的托架而实现，其具有技术方案I所述的特征。所述托架的有利改进方案将在技术方案2至10中详细示出。此外，本发明的解决方案存在于围绕摆动轴摆动的、及在摆动位置上固定的、在两个刚性零件之间构建的用于焊枪的托架的铰链，其具有技术方案11所述的特征。该铰链的有利改进方案在从属技术方案12至16中示出。
[0011]根据本发明的用于焊枪的托架的特别之处在于，除了环境，在此预设至少一个围绕第一摆动轴摆动的及在摆动位置上固定的铰链，即该铰链的设计。至此，也就是可以特别简单地构建该铰链，且同样以简单的方式，同时可靠地固定及拆卸。根据本发明，铰链具有固定在托架的第一刚性零件上的套筒，该套筒通过第一自由端设置在铰链的第二刚性零件内的钻孔内，钻孔的内径及套筒的外径在此使得套筒可以在钻孔中旋转，且两个刚性的零件由此可以相互摆动。在此，钻孔的内径及套筒的外径通过下述方式相互确定是有利的，即，不允许用于横切于套筒的纵轴的移动及由此横切于铰链的摆动轴的移动的间隙。因此，套筒和钻孔有利地相互配合工作。该设计首先预设很简单的铰链的构造，其中，套筒根据铰链轴承的方式确定摆动轴。
[0012]此外，通过具有套筒及支撑零件的特别设计可以简单地固定铰链，该支撑零件纵向可移动地设置在套筒内。对此也就是说，支撑零件利用通过中心开口引导的，啮合在支座零件(Widerlagerelement)的内螺纹内的夹紧螺栓沿着该支撑零件的方向移动,及因此支撑套筒及导致压力配合，并且由此形成铰链的周围夹紧或通过摩擦固定。
[0013]支撑零件例如可以具有圆锥形状的圆周面，该圆周面通过逐渐尖细端部指向套筒的内部。在确定支撑零件的支架的套筒内的开口可以相应地构建成对应圆锥形的，使得通过协同作用支撑套筒。为了简化在自由端上支撑套筒，可以在此预设纵向插槽(如可能则仅一个)。
[0014]首先，该结构类型的铰链允许在任意设定的铰链角度一次固定铰链。不同于例如用于固定铰接连接，在构建在参与铰接零件的接触面上的已知的、相互啮合的齿部完成连接，所述啮合仅允许一定齿数的角度调整，根据本发明的托架的铰链可以通过在钻孔中的套筒的扭转而任意设置，并且然后通过套筒的相应支撑及形成平面挤压实现可靠的固定。
[0015]为了避免铰链不能从其曾经处在的相对位置及摆动位置上拆卸，支撑零件不可再退回到套筒内，根据本发明预设挡块，拆卸工具与该挡块协同作用，从而因此抬起套筒的支撑，并且由此解除周围夹紧。这特别地由此产生，即，通过拆卸工具及基于拆卸工具与挡块的协同作用，将支撑零件沿着一个方向移动，在该方向上从支撑套筒的位置上移出。
[0016]支座零件可以作为套筒的第一纵剖面(Laengsabschnitt)构建在套筒内，该套筒内部具有相对于套筒内径变小的内径及在内部的内螺纹。
[0017]此外，借助拆卸工具及挡块，将在套筒壁和第一纵向部分的面向支撑零件正面上的内螺纹之间的部分中构建用于拆卸的挡块，并且可以在支撑零件的中心开口中构建其它内螺纹，其它内螺纹的直径大于套筒的纵剖面的内螺纹的直径，夹紧螺栓在该套筒中啮合，通过该夹紧螺栓支撑零件可以在套筒内拉拽或者压紧。同样简单地，拧松铰链位置可以将夹紧螺栓完全移除，通过该夹紧螺栓将在套筒内的支撑零件拉入。在此，支撑零件还没有从其支撑套筒的位置上及夹紧铰链的位置上拆卸(通常是这样的情况)，所以现在作为拆卸工具将通过相应的支撑零件的中心开口内的螺纹的内径构建的具有较大的外径的拆卸螺栓拧入该内螺纹，直到拆卸螺栓通过前端部支撑在挡块上。出现这样的情况是因为拆卸螺栓具有比第一纵向部分的内螺纹的内径大的外径及螺纹直径。通过拆卸螺栓的继续拧入，该拆卸螺栓支撑在挡块上。最终，在支撑零件的中心开口中，在套筒开放的自由端的方向上强制支撑套筒，并且由此在影响表面压力的位置上，以至于套筒再次回到正常的位置，有效的将铰链拆卸。
[0018]或者，螺栓头设置在夹紧螺栓上，作为在夹紧螺栓正面上的一个上在支撑零件正面的对面构建具有放大直径的围绕螺栓的柄部导入凸缘部分，以至于夹紧螺栓自己作为拆卸工具，通过从凸缘的支座拧松夹紧螺栓撞击在支撑零件上，并且，在支座零件和支撑零件之间继续拧松夹紧螺栓，会产生该相互的强制力，最终导致夹紧的解开。
[0019]在此，构成铰链的基本组成部分的套筒可以在铰链的第一刚性的零件上固定成形，例如，一块或者焊接在上面，它可以形成作为连续的套筒及松动的铰链零件，并且两个刚性的零件通过在两个零件中的相应的钻孔引导连接。由此得出根据技术方案3及技术方案6所述的设计方案，其中，引导相应的支撑零件进入套筒的相对设置的自由端，并且通过在套筒的纵向部分内及在作为支座零件的第二支撑零件内相应的拧紧固定在套筒中心上，使得通过相应地参与在两个钻孔内的刚性的零件将套筒夹紧及固定。
[0020]在该设计方案中，可以在两个支撑零件内的预设相应的具有内螺纹的中心开口，该螺纹的直径大于在纵向部分内的内螺纹直径，使得两个支撑零件以如上述的方式通过拆卸螺栓拧入，在将夹紧螺栓拧出来后，拆卸螺栓支撑构建在纵向部分上的挡块，可以从它们的夹紧位置上拆卸，并且通过相对于套筒的两个刚性零件的旋转的可能性而将铰链释放。
[0021]特别地,如果支座(Widerlager)通过中心剖面构成,贝U套筒可以具有连续的中心剖面，在该剖面内，设置具有连续内螺纹的连续开口，其中，夹紧螺栓在两侧啮合。特别有利地，套筒在此可以相对于中间层对称，该中间层垂直于纵轴。
[0022]套筒具有的两个支撑零件的实施方式，所述支撑零件中的一个为支座，且具有内螺纹，夹紧螺栓在该内螺纹内啮合，所述套筒的构造也可以使铰链的安全锁紧仅通过一个夹紧螺栓完成，特别地，因为通过两个支撑零件的浮动轴承，该支撑零件将通过相同的力分布相互拉紧，该力分布在夹紧螺栓自身拉紧时单独完成。
[0023]同样，在具有作为支座零件的支撑零件的所述解决方案中，在其它不充当支座零件的支撑零件中，中心开孔具有较大直径的内螺纹，在所述直径的情况下，可以将拆卸螺栓拧入，然后，该拆卸螺栓支撑在作为支座零件的支撑零件的构成挡块的正面上。优选地，在此由于简单地处理，解决方案具有如上述段落的夹紧螺栓的柄端。
[0024]根据本发明的托架的基本特征已经实施相应构建的如上述的及具有独特优点的铰链，该铰链表明了本发明的相应的独特的观点。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]本发明的其他的优点及特征将参照下图通过下述实施例进行说明。附图中:
[0026]图1为根据本发明的托架的三维视图，具有在可能的实施例中的容纳在其中的焊枪；
[0027]图2为根据图1的结构的侧视图；
[0028]图3为根据本发明的没有焊枪的托架的在图1及图2中示出的实施例；
[0029]图4为根据图1的结构的剖面图，其中，示出通过铰链中的一个的纵剖面；
[0030]图5为三维视图，示出由具有在套筒内部设置支撑零件的且在套筒上开槽的结构，该支撑零件为根据本发明的实施例的托架的铰链的基本组件；
[0031]图6为与图4相比较的其他的铰链的结构的视图的剖面图；
[0032]图7以侧视图(图7a)及纵向剖面图(图7b)示出在图5中示出的在夹紧状态中的用于在钻孔中固定套筒的结构及由此锁住铰链；
[0033]图8为与图7a及7b相比较的图8a及图8b，套筒仅通过视图的左侧示出，在拧入到支撑零件中的拆卸螺栓用于从支撑零件的拉紧或夹紧位置上拧开支撑零件；
[0034]图9为与图7相比较的侧视图，由具有在内部设置作为在第二实施方式中根据本发明的铰链的基本组成部件的支撑零件的开槽的套筒(此处未详细示出)构成的结构；
[0035]图9a及图9b仅为根据图9的结构的相互对立设置的正面的视图；
[0036]图10为与图9相比较的通过围绕套筒纵轴旋转90°的套筒的视图；
[0037]图11为通过根据用于结构描述及用于解释根据第二实施例的根据本发明的铰链的基本组件的工作原理的根据第二实施例的图9或图10的结构的剖面图。
【具体实施方式】
[0038]在附图中，以不同的视图示出根据本发明的的托架的可能的实施例，其具有根据本发明的铰链，且接下来进行叙述。同时，图示的方式既不是按比例的，也不是在所有方面详尽的。更确切地说，限制于对基本的及用于理解本发明重要零件的及他们相互的作用的描述。
[0039]首先，图1和图2是两个不同的视图，图1是三维视图及图2是侧视图，示出根据本发明的托架的两个视图，通过附图标记I标示托架，且示出在托架I中接收的焊枪S。焊枪S是在熔化极惰性气体保护焊(MIG/MAG)的方法中使用的那种。在该实施例中，通过O形固定环(Halteoese)接收焊枪S，其一侧通过槽打开，该槽利用螺栓桥接，用于减小固定环的内径及拉紧、夹紧焊枪S。所述固定的方式为所熟知的，并且在此不再进行详细的叙述。
[0040]焊枪S在末端具有接头A，用于连接所谓的用于导入诸如焊丝、焊接气体及焊接电流的焊接介质的软管包，且若需要则在这种情况下导入冷却焊枪S的冷却水。在此，软管包装未示出，同样如机械臂，在机械臂上以下文中根据图3以更详细描述的方式固定托架I。
[0041]图3示出没有固定焊枪S的如前述的托架1，及从其他方向上在接下来还需详细说明的铰链。首先，在此可以看到托架I具有连接件2，该连接件构建了上面已经描述的且在此用附图标记3标识的固定环，焊枪设置在该固定环内，并且在该固定环内通过拉紧及夹紧将焊枪固定。连接件2通过铰链4与中间梁5连接。铰链4可以围绕转向轴在连接件2与中间梁5之间偏转。另一个铰链4构建在中间梁5与连接梁6之间，并且，位于面对在连接件2与中间梁5之间构建的铰链4的中间梁5的纵向末端(Laengsende)上。通过该铰链4，可以在中间梁5与连接梁6之间设置倾斜角。连接梁6再次与安全断开部7连接，该安全断开部允许托架I弹性的避让例如与工件的碰撞，在这种情况下，通过相应的微型开关或类似地控制安全断开部，而影响或取消向焊枪S输送焊接介质、特别输送焊接电流。安全断开部S在末端具有接口法兰8，通过该法兰将托架I固定在多轴机器人的机器臂(此处未示出)的自由端上。
[0042]如已经通过图1及图2与图3的比较可以看出的，铰链4允许通过相对于中间梁5的连接件2的及通过相对于连接梁6的中间梁5的任意可能的旋转的托架而自由定向及定型。同时，铰链4以这样的方式构建，S卩，不仅可以自由地且在摆动角内非递增地指定旋转，且也可以在占用的及选择的摆动位置上固定铰链。
[0043]现在将根据在下面图4至图8及图9至图11中的示出及描述(第一实施例)进一步地叙述根据本发明的铰链的可能的实施方式的结构。
[0044]在此，图4示出具有在托架上接收焊枪S的托架I的剖面及通过在连接件2与中间梁5之间的根据第一实施例构建的铰链4的纵向部分。可以看出，在连接件2内构建贯通钻孔9并且同样在中间梁5内构建同样直径的钻孔10。在两个钻孔9、10内设置套筒11，为了允许连接件2相对于中间梁5围绕通过套筒11的纵轴方向确定的旋转轴而旋转，所述套筒具有与钻孔9及钻孔10的内径相一致的外径，在钻孔内配合，然而具有足够的间隙。
[0045]套筒11镜像对称地构建在根据该实例的链接中，垂直于朝向其纵轴线的中间层，并且在两端具有接收空间部12，该接收空间部在套筒11的各外侧在内部方向上具有圆锥形的逐渐变细的环形壁。在接收空间部12内设置具有圆锥形的外轮廓的预设的杯状的支撑件13,该外轮廓与接收空间部12的圆锥形的壁延伸(wandverlauf)相一致,且可以在套筒11的纵向方向上移动。通过在支撑件13内的中心开口通过夹紧螺栓的螺丝杆部分引导夹紧螺栓14，在引导进入到中间纵向部分15内的中心钻孔16内该夹紧螺栓14且与构建在那里的内螺纹啮合。通过夹紧螺栓14在中心钻孔16的内螺纹的旋紧，支撑件13通过它的圆锥形的外形在中心的纵向部分15的方向上牵拉，且在每个正面套筒的支撑外壁，通过在导入纵向槽17的纵向方向上(参照图5)所述各自的正面上，在小于增大的直径的情况下便于向外弯曲，且相对在连接件2或中间梁5内的各钻孔9或钻孔10的内部进行挤压，至此达到力配合连接。通过夹紧螺栓14的设置或通过在套筒11内的该夹紧螺栓在套筒11的两个正面的每一面上用于夹紧的支撑零件13的设置，在此可以进行很确定的力引入(Krafteintrag),以至于可以实现确定的及安全的铰链4的固定。
[0046]为了更好的理解，图6再次示出如在图4中该位置的相近的剖面图。在此可以很好地看出，根据第一实施例，在铰链内的通过相应螺栓的直径大小的中心开口 18及支撑零件13引导夹紧螺栓14，无需靠近支撑零件。进一步在该图中可以看到挡块面(Anschlaegflaechen) 19或挡块19，该挡块分别在接收空间部12的内部放置端过渡构建到纵向部分15，并且基本上垂直套筒11的纵向延伸。
[0047]图7a及图7b再次示出由根据第一实施例构建的铰链4的由基本组件构成的套筒及它的内部结构。在图7中示出了侧视图，再次清楚地看到纵向槽17，该纵向槽从套筒的两个自由端在其纵向方向上延伸超过该长度的大约三分之一。在每个正面总计设置四个顺着外周的相互之间成90°的纵向槽17，如可以特别地参照图5。为了避免套筒11的材料过分变薄，顺着外周在每个纵向方向上设置纵向槽17，在该情况下为45°。
[0048]图7b再次示出在纵向部分内的套筒内部的情况。在此再次看到夹紧螺栓14如何通过它的头部停留在杯形的支撑零件13的内部，并且该支撑零件在中心钻孔16内在套筒11的中间纵剖面15上构建的内螺纹内，在套筒11的中心方向上拉紧，并且同时引起套筒11在末端分开(Aufspreizen),由此在支撑部(Halteabschnitt) 2或中间梁5的钻孔9或钻孔10内夹紧。
[0049]因为根据在接收空间部12内的套筒的内壁的圆锥形的区域与支撑零件13的外壁的共同作用，支撑零件13每次夹紧，套筒展开及由此在到达的位置上实现楔入夹紧连接，并且尽管没有其他的返回运动夹紧螺栓14不能拆卸，并且释放开铰链的锁紧位置，在中心开口 18的每个支撑零件13内预设其它的内螺纹，该内螺纹具有比在中间的纵向部分15内的中心开口 16内的内螺纹大的直径。该内螺纹没有与夹紧螺栓14的螺纹共同作用，例如该夹紧螺栓可以是标准M6的螺栓，然而允许具有较大直径的拆卸螺栓20的拧入，例如标准M8的螺纹。在图8a及Sb示出了该情况，仅在图中左侧示出的侧面看到这样拧入支撑零件13的中间开口的拆卸螺栓20。由于拆卸螺栓20的螺栓螺纹的直径的大小，该拆卸螺栓未在中心开口 16内啮合，并且预设的内螺纹在滚筒11的中间的纵向部分15内啮合，更确切地说，在挡块19处与套筒的前面部相撞且顶靠其而支撑。若拆卸螺栓20现在继续拧入开口 18的螺纹内，由此在套筒11的自由端的方向上移动支撑零件13，并且为了回位弹簧释放套筒11的自由端，使得夹紧松开，铰链连接可解锁。
[0050]很清楚，不仅在连接件2与中间梁5之间的铰链4可以用上述的方式构建，而且同样在中间梁与连接梁6之间的铰链4也可以。
[0051]图9至图11示出了在不同的视图中，由具有相应的内部结构的套筒构成的在第二个构造方式中根据本发明的铰链的核心构建的结构。
[0052]该设置具有套筒110，该套筒与在图1至图3中相应的用于铰链结构的视图及类似的在图4中具有足够间隙的参与零件的相应的钻孔的视图具有准确的配合，为了在未夹紧状态下零件通过钻孔围可以绕套筒纵轴旋转，该套筒纵轴相对于铰链轴。
[0053]如在图11中可以看到套筒110内部的设置，两个具有圆锥周面的支撑零件130、131，分别从相互的相对应的套筒110的正面导入。该支撑零件130、131处在套筒110的端侧的接收空间120处，该套筒具有相应的互补的圆锥形的内表面。由此，两个支撑零件130、支撑零件131在该构成的形状存在区别，支撑零件130的中心开口 180是光滑的，在支撑零件131的中心开口 181预设内螺纹182。
[0054]在图11中示出的位置上，夹紧螺栓140通过在它的螺栓柄部143端部引入的外螺纹141拧入在支撑零件131内的相匹配的内螺纹182。夹紧螺栓140通过其螺栓头设置在支撑零件130上。若夹紧螺栓140通过其外螺纹141拧入支撑零件131的内螺纹182，则两个浮动支承的支撑零件130、131相互沿着套筒110的中心方向拉拽。通过支撑零件130、131的圆锥形的外表面与相应的在套筒110内的接收空间部120内圆锥形的配合面的相互作用，在套筒的轴向端的周边支撑套筒，产生如上述实施例中已经描述的夹紧效应，通过该夹紧效应锁住具有根据在图9至图11中示出的实施例的结构的装备的铰链。
[0055]如首先在实施例中支撑的纵向槽170、171，该纵向槽从套筒110的正面打通套筒壁，套筒在套筒的每个正面的末端范围上展开。在该实施例中预设不同长度的纵向槽，纵向槽170如之前的在实施例中的纵向槽17大约达到整个套筒长度的三分之一，设置纵向槽171，该纵向槽延伸至超过套筒长度的一半。在每个套筒正面的末端引入4个纵向槽170、171，该纵向槽之间呈90°设置。在圆周方向上交替引入短纵向槽170及长纵向槽171，使得短纵向槽170同样与长纵向槽171相对着地对应设置。在套筒110的相互对应的长端，将由纵向槽构成的结构构建成围绕套筒纵向轴移动或者旋转约45°。特别地，基于该方式通过纵向拉拽的纵向槽171很容易支撑套筒，其中，所述的纵向槽的结构用于使得，特别是在套筒的中心存在足够多的套筒壁的材料，为了不产生如套筒的折断或者在固定夹紧螺栓140时施加转矩导致剪断的风险。
[0056]最后，在图11中还可看到，在夹紧螺栓140的柄部143上，在没有设置具有外螺纹141的区域内及在相对设置螺栓头142上的支撑零件130的正面构建垫圈144。在所述实施例中该垫圈通过施加在夹紧螺栓140的柄部上的通过柄部143的用于在夹紧螺栓上的固定位置压入的压力套筒构成。
[0057]通过该垫圈144足够拆卸夹紧的铰链连接。如果将用于从支撑零件131的内螺纹182处拆卸连接的夹紧螺栓140拧出，挡块144通过其对面的螺栓头142的正面撞击通过构成支撑零件130的内置正面的表面，该表面形成挡块132，使得在继续卸下及拧下夹紧螺栓142时由此会施加相互驱动两个支撑零件130、131的力，使得从相互楔紧的位置中的支撑零件130、131中卸下至少一个，由此无论怎样在套筒110的端部释放支撑位，由此在铰链参与的刚性零件的每个钻孔内再次自由旋转，使得铰链可以相应地移动。
[0058]在这方面存在其他的优点，S卩，通过在此示出的实施例没有特别的拆卸工具，如脱开螺栓20在上述的实施例中是必不可少的，因为在该实施例中，夹紧螺栓140通过具有垫圈的设计方案同样完成拆卸工具的功能。
[0059]当然，在最初描述的实施例中设置相应的夹紧螺栓14的设计方案也是可能的，并且由此在该实施例中实现相应的优点。
[0060]通过示出的托架及特别是独特的具有上述结构的铰链连接非常简单容易地描述锁住的铰链连接，该铰链连接可以灵活地设置及安全固定变换的托架1，例如，用于调整在不同几何状态下的接收焊枪S的托架I或者也用于传输控制协议(TCP)的信息。在第一实施例中，将拆卸螺栓20拧入支撑零件13的中心开口 18的内螺纹内的可能性允许有效的及安全的拆卸铰链的连接，如果接收空间12内参与支撑零件13的表面、外表面的圆锥度及套筒11的内表面通过施加的压力的共同作用不允许在没有施加作用力情况下的简单拆卸，如这样在此使用在2°至6°的范围内的倾斜角，特别是3°，否则需要注意。以同样的圆锥角及由此可能夹紧的连接的影响下，在所述第二实施例中，夹紧螺栓上的垫圈144提供支撑螺栓130、131中的至少一个的强制拆卸，及由此从夹紧状态中释放套筒110。
[0061]在此，根据本发明的具有特别的铰链的托架是这样构思的，S卩，可以进行具有快速及简单的更换如中间梁5的建模，在此为了实现特殊的几何形状，该中间梁可以设计成不同的长度或者具有曲柄或者弯曲部，例如用于调整特殊的焊枪。
[0062]在此，以固定环的形式示出拴住焊枪S，也可以通过提供用于接收套筒11或套筒110的相应的钻孔及铰链4的构造(或者通过将固定成型的套筒引入到其它零件中的相应的钻孔中，例如，中间梁)，直接在焊枪上构建固定成型的凸起部(Fortsatz)。该凸起部在本发明这个意义上也是托架的组成部分，并且可以构成托架的刚性零件之一，该托架通过相应的铰链相互连接。
[0063]对于本发明的上述实施例的描述是非限制性的，所述实施例仅仅描述发明的可能结构及转换的方案。特别地，如已经简述的可能，套筒11或套筒110没有引入托架的两个参与刚性零件的钻孔内，而是更确切地说，在一侧构建在作为成型零件的一个零件上，其中，仅仅在具有自由端的一侧，通过夹紧螺栓和支撑零件的组合，在其它零件上固定成型的套筒在内部具有同样的设置。可以想象其它的结构，如具有仅仅一个根据本发明的方式构建的铰链的托架或者这样的还具有与相应的铰链连接的刚性零件的托架。
[0064]附图标记说明
[0065]I 支撑
[0066]2连接块
[0067]3 固定环
[0068]4 铰链
[0069]5中间梁
[0070]6连接梁
[0071]7安全断开部
[0072]8连接法兰
[0073]9 钻孔
[0074]10 钻孔
[0075]11 套筒
[0076]12接收空间部
[0077]13支撑零件
[0078]14夹紧螺栓
[0079]15纵向部分
[0080]16 中心钻孔
[0081]17纵向槽
[0082]18 开口
[0083]19 挡块
[0084]20拆卸螺栓
[0085]110 套筒
[0086]120接收空间部
[0087]130支撑零件
[0088]131支撑零件
[0089]132 挡块
[0090]140夹紧螺栓
[0091]141外螺纹
[0092]142螺栓头
[0093]143螺栓柄部
[0094]144 垫圈
[0095]180 中心开口
[0096]181 中心开口
[0097]182内螺纹
[0098]170纵向槽
[0099]171纵向槽
[0100]A 连接软管包
[0101]S 焊枪。
【权利要求】
1.一种用于焊枪(S)的托架，用于将焊枪连接在焊接机器人臂上，其具有与机器臂相连的第一接口(8)，及用于连接焊枪(S)的第二接口(3)，及具有在托架(I)的两个刚性零件(2、5、6)之间的至少一个铰链(4)，该铰链可围绕第一摆动轴旋转且在摆动位置上可固定，其特征在于，所述铰链(4)被构建有固定在两个刚性零件(2、5、6)的第一个上的，具有内径及外径的套筒(11、110)和在刚性零件(2、5、6)的第二个上的具有内径的第一钻孔(9、10)，其中，套筒(1U110)被推入第一钻孔(9、10)，并且这样选择第一钻孔(9,10)的内径及套筒(11、110)的外径，即，第二刚性零件(2、5、6)通过第一钻孔(9、10)可相对于套筒(IUllO)扭转，其中，在套筒(11、110)内部(12、120)提供支撑在套筒(11、110)的纵向方向上的可移动的第一支撑零件(13、130)，该支撑零件具有中心开口(18、180)，通过所述中心开口引导具有外螺纹(141)及螺栓头的螺纹部分(142)的夹紧螺栓(14、140)，所述螺栓头设置在中心开口(18、180)上的第一支撑零件(13、130)上，且其中，通过用于夹紧螺栓(14、140)的接收螺纹部分的拧紧的与外螺纹(141)相配合的内螺纹(182)设置支撑零件(131)，其中，通过在所述支撑零件(131)内拧入夹紧螺栓(14、140)，使得支撑套筒(11、110)和因此在第一钻孔(9、10)中的套筒(11、110)的四周夹紧起作用，且其中，设计与挡块共同作用的拆卸工具用于取消对套筒(11、110)的支撑，及由此在第一钻孔(9、10)中松开套筒(11、110)的四周夹紧。
2.根据权利要求1所述的托架，其特征在于，支撑元件为预设在套筒(11)内部的，从套筒(11)的第一自由端部看位于第一支撑零件(13)后的具有中心钻孔(16)的套筒(11)的第一纵向部分(15)，其具有内螺纹，该内螺纹相对于套筒(11)的内直径具有更小的螺纹直径。
3.根据权利要求2所述的托架，其特征在于，套筒(11)为贯通的套筒(11)，且在第一刚性零件(2、5、6)中设有第二钻孔(9、10)，其具有与外径相对应的内径，其中，第二钻孔(9,10)的内径与套筒(11)的外径是这样选择的，使得第一刚性零件(2、5、6)可以通过第二钻孔(9、10)相对于套筒(11)旋转，其中，在套筒(11)的内部设计有第二纵剖面(15)，所述纵剖面具有比套筒(11)的内径小的螺纹直径的内螺纹，且其中，在套筒(11)的内部(12)，从套筒(11)的第二自由端看，在第二纵剖面前，在套筒(11)的纵向方向上设置有可移动的第二支撑零件(13)，所述支撑零件具有中心开口，通过该中心开口引导具有与套筒(11)的第二纵向部分(15)的内螺纹一致的外螺纹及具有螺栓头的夹紧螺栓(14)，该螺栓头设置在相对于套筒(11)的第二纵向部分(15)的中心开口(18)的正面的第二支撑零件(13)上。
4.根据权利要求3所述的托架，其特征在于，套筒(11)的第一及第二纵向部分(15)通过单一的贯通的内螺纹实现连接。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的托架，其特征在于，在套筒(11)的受限制的内径的内壁与横向于套筒(11)的纵向延伸部的内螺纹之间的第一和/或第二纵剖面具有挡块(19)，且在第一和/或第二支撑零件(13)的中心开口(18)中设置有其他的内螺纹，其它内螺纹的直径大于套筒的形成支座的第一纵剖面中的内螺纹的螺纹直径，从而拧入形成拆卸工具的拆卸螺栓，该螺栓具有相对于中心钻孔(16)中的内螺纹更大的外螺纹。
6.根据权利要求1所述的托架，其特征在于，套筒(110)为贯通的套筒(110)，且在第一刚性零件(2、5、6)中设置了具有与外径相一致的内径的第二钻孔(9、10)，其中，第二钻孔(9、10)的内径和套筒(110)的外径这样选择，使得第一刚性零件(2、5、6)可通过第二钻孔(9、10)相对于套筒(110)旋转，其中，在套筒(110)的内部中，相对于第一支撑零件(130)设置第二支撑零件(131)，所述第二支撑零件具有中心开口(181)及在中心开口内的内螺纹(182)，所述内螺纹与夹紧螺栓(140)的外螺纹(141)相一致，其中，第二支撑零件(131)构成支座。
7.根据权利要求2或6中任一项所述的托架，其特征在于，夹紧螺栓(14、140)在柄剖面上相对第一支撑零件(13、130)的一个正面而设置，所述的柄剖面部设置在第一支撑零件(13、130)上，螺栓头(142)设置在该支撑零件上，夹紧螺栓具有较大直径的垫圈(144)，所述垫圈在直径上大于在第一支撑零件(13、130)内的中心开口(18、180)，且所述支撑零件在其上面向第一支撑零件(13、130)的一侧具有挡块，其中，具有垫圈(144)的夹紧螺栓(14、140)同样构成拆卸工具。
8.根据上述权利要求中任一项所述的托架，其特征在于，第一和/或第二支撑零件(13,130,131)具有圆锥形的外形，且在空间(12、120)内的套筒(11、110)具有与各支撑零件(13、130、131)的圆锥形的外形相一致的圆锥形的内部，第一和/或第二支撑零件(13、130、131)设置在该空间内。
9.根据上述权利要求中任一项所述的托架，其特征在于，套筒(11、110)设置在套筒壁中的具有纵向槽(17、170、171)的第一和/或第二自由端上。
10.根据上述权利要求中任一项所述的托架，其特征在于，其在两个刚性的零件(2、5、6)之间具有可围绕第二旋转轴旋转的且可在旋转位置上固定的至少一个第二铰链(4)，所述铰链通过具有上述权利要求中至少一项所述的特征的固定在第一刚性零件(2、5、6)上的套筒(11、110)与在第二刚性的零件(2、5、6)内的钻孔(9、10)的组合而构建。
11.一种铰链(4)，用于连接在焊接机器人的臂上的焊枪(S)的托架(I)，其围绕旋转轴旋转及在旋转位置上固定，在两个刚性零件之间，其特征在于，在两个刚性零件(2、5、6)的第一个上固定的，具有内径及外径的套筒(11、110)以及在刚性的零件(2、5、6)的第二个的具有内径的第一钻孔(9、10)，其中，套筒(IlUlO)被插入第一钻孔(9,10)中，且第一钻孔(9,10)的内径和套筒(11、110)的外径这样选择，使得第二刚性的零件(2、5、6)可以通过第一钻孔(9、10)相对于套筒(11、110)旋转，其中，在套筒(11、110)的内部(12、120)中设置有在套筒(11、110)纵向方向上可移动的第一支撑零件(13、130)，该支撑零件具有中心开口(18、180)，通过所述中心开口引导具有外螺纹(141)的螺纹剖面及具有螺栓头(142)的夹紧螺栓(14、140)，该螺栓头设置在中心开口(18、180)正面上的第一支撑零件(13、130)上，且其中，设置具有夹紧螺栓(14、140)的螺纹剖面的接收拧上的与外螺纹(141)相一致的内螺纹(182)的支撑零件(131)，其中，通过将夹紧螺栓(14、140)拧入支撑零件(131)将影响套筒(11、110)的支撑和在第一钻孔(9、10)内的套筒(11、110)外周的夹紧，且其中，设置与挡块共同作用的拆卸工具，用于取消套筒(11、110)的支撑及由此松开套筒(11、110)在第一钻孔(9,10)内的外周夹紧。
12.根据权利要求11所述的铰链，其特征在于，支撑零件是设置在套筒(11)内的，从套筒(11)的第一自由端看，位于第一支撑零件(13)后的套筒(11)的第一纵向部分(15)，其具有中心钻孔(16)，所述钻孔具有内螺纹，所述螺纹具有相对于套筒(11)的内螺纹的变小的螺纹直径。
13.根据权利要求12所述的铰链，其特征在于，套筒(11)为贯穿的套筒(11)，且在第一刚性零件(2、5、6)中设置第二钻孔(9、10)，其具有与外径相对应的内径，其中，第二钻孔(9、10)的内径与套筒(11)的外径这样选择，使得第一刚性零件(2、5、6)可通过第二钻孔(9、10)相对于套筒(11)旋转，其中，套筒(11)内部设计有第二纵向部分(15)，所述第二纵向部分具有比套筒(11)的内径小的内螺纹直径的内螺纹，且其中，在套筒(11)的内部(12)，从套筒(11)的第二自由端看，在第二纵向部分(15)前，在支撑套筒(11)的纵向方向上设置第二支撑零件(13)，所述支撑零件具有中心开口(18)，通过该中心开口引导具有与套筒(11)的第二纵向部分(15)的内螺纹相一致的外螺纹及螺栓头的夹紧螺栓(14)，所述螺栓头设置在相对于套筒(11)的第二纵向部分(15)设置的中心开口(18)的正面的第二支撑零件(13)上。
14.根据权利要求12或13中任一项所述的铰链，其特征在于，在套筒(11)形成受限制的内径的内壁与横向于套筒(11)的纵向延伸部的内螺纹之间的第一和/或第二纵剖面具有挡块(19)，且在第一和/或第二支撑零件(13)的中心开口(18)中设置其他内螺纹，其他内螺纹的直径大于套筒的形成支座的第一纵剖面中的内螺纹的螺纹直径，从而拧入形成拆卸工具的拆卸螺栓，该螺栓具有相对于中心钻孔(16)中的内螺纹更大的外螺纹。
15.根据权利要求11所述的铰链，其特征在于，套筒(110)为贯穿的套筒(110)，且在第一刚性零件(2、5、6)中设置了具有与外径相一致的内径的第二钻孔(9、10)，其中，第二钻孔(9、10)的内径和套筒(11)的外径这样选择，使得第一刚性零件(2、5、6)可通过第二个钻孔(9、10)相对于套筒(110)旋转，其中，在套筒(110)的内部中，相对于第一支撑零件(130)设置第二支撑零件(131)，所述第二支撑零件具有中心开口(181)及在中心开口内的内螺纹(182)，所述内螺纹与夹紧螺栓(140)的外螺纹(141)相一致，其中，第二支撑零件(131)构成支座。
16.根据权利要求11或5中任一项所述的铰链，其特征在于，夹紧螺栓(14、140)在柄剖面上相对第一支撑零件(13、130)的正面设置，所述柄剖面部设置在第一支撑零件(13、130)上，螺栓头(142)设置在该支撑零件上，夹紧螺栓具有较大直径的垫圈(144)，所述垫圈在直径上大于在第一支撑零件(13、130)内的中心开口(18、180)，且所述支撑零件在其上面向第一支撑零件(13、130)的一侧具有挡块，其中，具有垫圈(144)的夹紧螺栓(14、140)同样构成拆卸工具。
【文档编号】B23K9/28GK104416270SQ201410425665
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】艾伯特·吕特根那 申请人:丁泽有限公司