Манипулятор для контактной точечной сварки Советский патент 1983 года по МПК B23K11/10 B23K11/28 

Изобретение относится к машинострению, в частности к манипуляторам для контактной точечной сварки, преимущественно прямолинейных швов, и может быть использовано во вдех отраслях промышленности при изготовлении тонколистовых металлоконструкций.

Известен манипулятор для контактной точечной аварки, содержащий станину с приводом перемещения карё|тки, выполненным в виде ходового винта и. гайки, на каретке установлен сварочный модуль, снабженный кронштейном с роликом, связанным с копиром, установленным на станине Щ .

Однако конструкция не ьожет использоваться для сварки прян олинейных много&ядных и взаимно перпендикулярных швов, .так как копир обеспечивает перемещение сварочного модуля перпендикулярно основной координате только в процессе перемещения каретки.

Известен манипулятор для контактной точечной сварки, содержащий станину, установленную на ней с воз,можностью перемещения каретку, привод перемещения каретки, выполненный в виде ходового винта и Гс1йки,и сварочный модуль (2 .

Недостатком конструкции является ее сложность, которая обуславливается тем, что манипулятор может производить сварку криволинейных швов в разных плоскостях. При использовании конструкции для сварки прямолинейных швов работает только привод перемещения той координаты, по которой производится сварка, остальные приводы при этом в работе не участвуют. Кроме того,приводы перемещения, обладающие значительными массами и установл нные на подвижных узлах манипулятора, отрицательно влияют на динамику перемещения сварочных клещей, что ограничивает повышение производительности, снижает точность и на a eжнocть работы.

Целью изобретения является повышение точности и надежности манипулятора.

Поставленная цель достигается тем что манипулятор для контактной точечной сварки, преимущественно прямолинейных швов, содержащий станину, установленную на ней с возможностью перемещения каретку, привод перемещения каретки, выполненный в виде ходового винта и гайки, и сварочный модуль, снабжен зубчатыми линейками, смонтированными на станине и сварочном модуле, зубчатой рейкой, установленной на сварочном модуле, и тестерней, закрепленной на гайке и кинематически связанной с зубчатой рейкой, при этом гайка закреплена на каретке с возможностью вращершя, а каретка оснащена фиксаторами координат, установленными с возможностью взаимодействия с зубчатыми линейками.

Фиксаторы координат выполнены в виде двух зубчатых штоков, расстояние между которыми кратно половине шага зубчатых линеек.

На фиг. 1 представлен манипулятор для контс1ктной сварки, общий вид; на фиг. 2 -.разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 3;

Манипулятор содержит станину 1, н которой смонтирован двигатель 2 привода перемещения каретки 3 выполненный в виде ходового винта 4 и гайки 5. На станине установлены направляющие б и 7, по которым перемещается каретка 3 на роликах 8. На каретке 3 установлен сварочный модуль 9 с направляющими. 10 и 11, связанными с роликами 12.

Сварочный модуль состоит из корпуса 13, внутри которого смонтирован сварочный трансформатор 14, связан,ный с клещами 15 токоподводами 16 и 17. Клегщи подвешены на кронштейне .18, который закреплен на корпусе 13, .на задней стенке корпуса 13 установлен лереключатель ступеней 19 сварочного трансформатора. Каретка 3 снабжена фиксаторами 20 и 21 координат, связанными соответственно с зубчатыми линейками 22 и 23, закреплёнными на корпусе 13 сварочного модуля 9 и станине 1.

Фиксатор координаты 21 содержит штоки 24 и 25,связанные с поршнями 26 и 27. На концах штоков 24 и 25 имеются зубья 28. Расстояние между штоками 24 и 25 кратно половине шага зубчатых линеек.

Гайка 5 смонтирована в стакане 29 На подшипниках 30, Стакан 29 закреплен на Каретке 3. На корпусе гайки 5 закреплена шестерня 31, связанная с зубчатым колесом 32, установленным на Всшу-шестерне 33, который в свою очередь смонтирован в опорах качения 34 -и 35, расположенных на каретке 3. Вал-шестерня 33 входит в заце1гпение с рейкой 36, закрепленной на корпусе 13 сварочного 9.

Кроме того, манипулятор содержит блок управления 37, связанный с кареткой 3 кабелеукладчиком 38.

Манипулятор работает следующим образом.

в исходном положении-сварочный модуль 9 находится в крайнем правом положении, клещи 15 разжаты. По команде от програмного устройства 1 не показано) сбрасывают фиксаторы 20 и 21 координат. В фиксатор 20 координатьт воздух подается в ытоковую полость, зубья 28 выходят из соприкосновения с зубчатой линейкой

22, происходит расфиксация сварочно го модуля 9 относительно каретки 3.

8фиксатор 21 координаты воздух подается в поршневую полость, происходит фиксация каретки 3 относительно станины 1.

При включении двигателя 2 враща ется ходовой винт 4. Так как каретка 3 не может перемещаться вследствие воздействия фиксатора 21 координаты на зубчатую линейку 23, установленную на станине 1, то гайка 5 вращается совместно с ходовым винтом 4. От шестерни 31, закрепленной на гайке 5, вращение передается через зубчатое колесо 32 на вал-шестерню 33, который перемещает рейку 36 сварочного модуля 9. Клещи 15 перемещаются в шаговом режиме и в момент остановки сварочного модуля 9 производят сварку. После отработки этого шва срабатывают фик саторы 20 и 21 координат.

В фиксатор 20 координаты воздух подается в портневую полость, происходит фиксация сварочного модуля

9относительно каретки 3, а в фиксатор 21 координаты воздух подается в штоковую полость, происходит расфиксация каретки 3 относительно станины 1.

Далее при включении двигателя 2 гайка 5 не вращается, так как свароч ный модуль 9 зафиксирован относительно каретки 3, которая перемещавется относительно станины 1 по направляющим 6 и 7 в шаговом режиме, определяемом программным устройством. В момент остановки клещи 15 произво- дят сварку.

Таким образом,манипулятор может производить сварку прямолинейных швов в любой последовательности, которая определяется программным устройством. После отработки последнего шва сварочный модуль 9 -и каретка 3 возвращаются в исходное положение.

Отсутствие приводов перемещения на подвижных частях манипулятора у протает его конструкцию,улучшает динамические характеристики перемещения за счет уменьшения массы каретки и повышает точность и надежность работы манипулятора. Кроме того, использование одного привода для получения перемещений по двум координатам при сварке прямолинейных швов упрощает систему программного управления работой манипулятора.

1. МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ, преимущественно прямолинейных швов, содержащий станину, установленную на ней с возможностью перемещения каретку, природ перемещения каретки, выполненный .в виде ходового винта и гайки, и сварочный модуль, отличающ и я тем, с целью повышения точности и надежности, он снабжен зубчатыми линейками, смонтированными на станине и сварочном модуле, зубчатой рейкой, установленной на сварочном модуле, и шестерней, закрепленной на гайке и кинематически связанной с зубчатой рейкой, при этом гайка закреплена на каретке с возможностью вращения, а каретка оснащена фиксаторами координат, установленными с возможностью взаимодействия с зубчатыми линейками. 2. Манипулятор по п. 1, о т л иg ч а ю щ и и с я тем что, фиксаторы координат выполнены в виде двух зубчатых штоков, расстояние между которыми кратно половине шага зубчатых линеек.

ооо

Фмг.2 о /J /7

w гэ У

19 JOOO

Фиг. O

2f.

27йi2

Щ

Z8

лллллХКлллм

1