具有可调整的抽取体积的用于机器人安装板的冷却水抽取设备的制作方法

1.本发明涉及一种具有可调整的抽取体积的用于机器人安装板的冷却水抽取设备。


背景技术：

2.实践中，在所谓的机器人安装板的框架内，例如在焊接设备的焊帽的冷却的框架内，在供应管路和/或回流管路中使用抽取缸用于冷却水抽取是已知的。关于这方面的现有技术可参考ep 1 688 205 b1。
3.由于成本以及不断寻求安装空间的缩小，这种抽取缸的尺寸被精确地设定，使得它们适于抽取特定体积的冷却剂或水。如果要增加体积，相应的设备就会产生问题，或者可抽取的体积不足。


技术实现要素：

4.因此，本发明是以消除实践中出现的问题的目的为基础。这是通过根据权利要求1的非常特殊的技术或机器工程措施来实现的。因此，对于通用设备，抽取体积是可变的，即可调整的。这是通过足够大的抽取缸实现的，该抽取缸具有针对特定应用的最大抽取体积。借助于位于抽取缸中的活塞的机械行程限制，可以将抽取体积调整到必要的精确程度。
5.这导致了各种优点，特别是在减少或增加抽取体积而不必更换抽取缸方面的灵活性。
6.缸的体积可以通过行程限制来调整以适应不同的系统要求(例如，供应管路和回流管路中的冷却水压力、软管长度等)。因此，在抽取过程中会产生至少一次达到0巴的压力平衡或者理想情况下产生约束真空。
7.抽取体积通过缸的行程极限利用止动件来调整。该止动件可以附接在压缩空气侧(例如，附接到缸底部)或缸活塞布置的水侧。其他限制，例如活塞底部的移动或从侧面作用的限制也是可以想到的。
8.止动件可以以机械形式形成，例如借助于调整螺钉，或者也可以以气动、流体或电动形式形成，例如借助于具有供应侧的压力采样和根据供应侧的压力的自动调整的缸活塞布置。
9.可选地，可以想到通过缸行程调整体积，其中缸产生真空或压力平衡。优选机械真空压力计或压力开关或电子压力传感器用于监测和调整。
10.抽取缸可以用压缩空气以气动方式、流体方式、液压方式或水压方式、或以电动方式操作。
11.另一个优点是即使气压低于系统中的水压，抽取缸也会起作用。
12.存在两个优选地用于实现的选项。
13.一方面，如图4所示，气动“侧”的压力增加可以通过使用压缩空气进一步向水活塞的下活塞部施加压力来产生。这对应于面积扩大。
14.另一个选项源于通过差动活塞(空气活塞的面积扩大)或通过串联缸(两个或更多个空气活塞)产生的压力增加。这导致空气侧的面积扩大。
15.球阀和抽取缸可以通过5/2通阀(5/2
‑
wegeventil)以延迟的方式气动致动，其中机械节流阀确保在抽取缸开始运动之前首先关闭球阀系统。
16.这种时间偏移也可以通过气动或电动限位开关或延时阀来实现。
17.另一方面，可以想到通过系统控制以时间延迟的方式控制两个单独的气动阀。
18.另外，可以在供应管路和回流管路中放置两个单独的2/2通阀(2/2
‑
wegeventil)；这不一定需要是球阀系统；这种阀既可以电动操作也可以气动操作。
19.另外，回流管路中的方向阀也可以换成单向阀。
附图说明
20.存在用于有利地设计和开发本发明的教导的各种选择。在这方面，一方面参考从属于权利要求1的权利要求，另一方面参考以下附图和其中包含的说明。附图示出以下内容：
21.图1是根据现有技术的具有冷却水供应管路和冷却水回流管路的经连接的机器人安装板的示意图；
22.图2是根据现有技术的经连接的机器人安装板的示意图，其中示出了供水管路和回水管路以及压缩空气供应；
23.图3是根据本发明连接的机器人安装板的第一示例性实施例的示意图，该机器人安装板具有冷却水供应管路和冷却水回流管路以及压缩空气供应，其中提供了具有端部位置限制的抽取缸，并且提供了布置在球阀系统上游的流量限制器；
24.图4是根据本发明连接的机器人安装板的第二示例性实施例的示意图，机器人安装板具有冷却水供应管路和冷却水回流管路以及压缩空气供应，其中提供了具有端部位置限制的抽取缸，并且提供布置在球阀系统上游的流量限制器，其中流量调节分配给球阀系统；
25.图5具体地是与图4的流量调节相关的布置的示意图，其具有气动旋转驱动器和处于“打开”位置的用于调整端部位置的调整螺钉的组合；
26.图6是根据图4和图5的流量调节设备的示意图，左侧为符号表示而右侧为截面表示，其中控制膜片同时也用作密封件；
27.图7是在没有膜片和具有控制膜片的每种情况下，图4和图5的球阀的控制范围的示意图，其中控制范围向右移动；以及
28.图8是具有端部位置限制的抽取缸的基本布置的示意图，其中可选地通过将气动压力施加到水活塞的下部来增大压力/力。
具体实施方式
29.图1至图8设有描述性标记，因此在这方面的详细解释是不必要的。
30.除标记外，还说明了以下内容：
31.图1示出具有冷却水供应管路和冷却水回流管路的经连接的机器人安装板(roboterinstallationsplatte，rip)，如从实践中充分已知的。rip的任务是监控过程，特
别是监控冷却水。rip还用于调整所需的最大水量。对整个系统进行液压调整。此外，rip用于在非常特殊的应用情况下产生真空或用于平衡压力，尤其是在更换焊接设备的焊帽时。因此，应该避免不必要的冷却水排放，或至少应相当大幅度地减少不必要的冷却水排放。
32.防止冷却水排放降低了由于周围区域中的喷水/水洼造成的伤害风险；特别是，它避免了滑倒的危险。此外，通过避免冷却水的排放，可以有效避免冷却水对主体部件的腐蚀。此外，在相邻设备的区域中不会发生腐蚀，例如在生产线/单元中，例如在所谓的“换帽器”中。
33.最后，rip用于在维护工作期间(例如在由于机器人运动或软管爆裂而失去焊帽的情况下)关闭供应管路和返回管路。这同样适用于更换焊帽，这可以通过相应的控制来实现。
34.图2示意性地示出同样根据现有技术的经连接的机器人安装板，其中引入了供水管路和回水管路以及压缩空气的应用。
35.球阀系统用于关闭供应管路和返回管路。可以借助于手动杆进行手动操作，例如在维护工作范围内。
36.原则上，例如在由于机器人运动或软管爆裂而失去焊帽的情况下，供应和返回管路可以自动地关闭，特别优选地气动地关闭。为了更换焊帽和其他过程问题，须关闭供应和回流管路。
37.流量调节器用于液压调整整个系统，其中多个rip或焊接机器人可以组合在系统区域中。
38.图2还示出了体积流量计，其用于监控冷却水或用于过程监控。
39.抽取缸产生真空并因此通过由于活塞的运动而增加的体积来确保压力平衡。
40.图3示出根据本发明连接的机器人安装板的第一示例性实施例。详细而言，在图中提供了真空压力计和可调整抽取缸的组合，其中借助于调整螺钉对抽取缸的调整用于借助于端部位置限制在缸底部调整抽取体积。借助于调整螺钉的具体设计在此仅作为示例提及。
41.可调整抽取缸的优点在于可以精确地指定缸的抽取体积。
42.在更换焊帽之后，太大的抽取体积在系统中产生过多的空气。这又会导致冷却性能恶化。
43.过小的抽取体积会导致冷却水的排出，因此，由周围区域中的水洼及所引起的滑倒的危险造成的受伤风险是不可避免的。此外，不能排除主体部件因冷却水而腐蚀。
44.周围区域中的其他设备的腐蚀是不可避免的，特别是在生产线/单元中，例如在帽更换器的附近或区域中。
45.动态流量调节是可能的，其中整个系统(系统区域中的多个rip或焊接机器人)的液压调整由此独立于过程变化进行，特别是当焊枪开启或关闭时或当有意或无意地改变冷却回路的泵容量时。因此，液压调整与过程变化无关。
46.图4示出根据本发明连接的机器人安装板的另一示例性实施例，其中流量调节被分配给球阀。在这种情况下，不需要单独的流量调节器。
47.具体地，球阀分配有特有的控制膜片，通过该控制膜片可以调节体积流量。基于此处实现的功能整合(即球阀中的膜片)，可以减少组件，从而减少安装空间。
48.图5以示意图示出根据与图4相关的说明的流量调节。
49.此外，在气动旋转驱动器中设有调整螺钉，根据该调整螺钉，可以通过控制螺钉改变球阀系统的端部止动件来精确地调整体积流量。由于控制螺钉的倾斜，通过球阀系统或整合在球阀系统的控制膜片的体积流量可以高精度地得以调整，优选是0.1l/min。
50.图6以示意图示出根据图4和图5的在球阀中的流量调节，其中控制膜片被分配给球阀。控制膜片用作具有v形横截面的密封件。
51.控制膜片具有特定的特征形状，因此调整范围更大。可以对体积流量进行更准确和更精细的调整。
52.图7示出具有控制膜片的球阀的控制范围，其中控制范围向右移动。
53.控制范围被控制膜片向右移动，其中具有膜片的开口横截面小于没有膜片的开口横截面。因此，可以在较低的流速下更精确地调整体积流量。控制范围由此增加。
54.图8示出具有端部位置限制的抽取缸的基本布置的示意图，其中压力/力增大可选地通过将气动压力施加到水活塞的下部来实现。
55.由于活塞面积的“增加”，即使冷却水的回流压力升高到大于压缩空气的系统压力，抽取缸也会运作。通过提供抽取缸中的调整选项，可以实现可变的抽取体积。
56.关于根据本发明的设备的更有利的设计，参考说明书的通用部分和所附权利要求以避免重复。
57.最后，要明确指出的是，根据本发明的设备的上述示例性实施例仅用于解释所要求保护的教导，而不将其限于示例性实施例。