Манипулятор для сварочной горелки Советский патент 1980 года по МПК B23K37/02 

Изобретение относится к области сварки, в частности к устройствам для перемещения сварочной горелки в процессе сварки, которые могут быть применены в машиностроении. Известен манипулятор для сварки, содержащий две несущие штанги с установленной на них кистью с двумя взаимно перпендикулярными шарнирами на одном из которых закреплена сварочная горелка 1 . Однако известный манипулятор не обеспечивает постоянного зазора меж ду сварочной горелкой и точкой свар ки на всем протяжении сварки, что снижает качество сварки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является манипулятор для сварочной горелки, содержащий смонтированную на штанге поворотную планшайбу 2, На планшайбе закреплены направляющи для промежуточной каретки, на которой смонтированы направляющие карет ки для сварочной горелки, причем на правляющие для промежуточной каретки выполнены в виде сегмента, центр радиуса которого расположен на пере сечении оси поворота планшайбы и ос - горелки 2. Известный манипулятор не может обеспечить высокое качество выполнения криволинейных участков швов, постоянство ориентации сварочной горелки относительно шва и постоянство зазора между сварочной горелкой и точкой сварки. Целью изобретения является повышение качества сварки путем увеличения точности ориентирования сварочной горелки относительно шва. С этой целью направляющие для сварочной горелки установлены перпендикулярно к направлякицим промежуточной каретки и выполнены в виде сегмента, центр радиуса которого расположен на пересечении оси поворота планшайбы и оси горелки. На фиг.1 изображен предложенный манипулятор, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 Сварочная горелка 1 манипулятора жестко закреплена на каретке 2, которая на шариковых опорах 3 установлена в направляющих 4, выполненных в виде сегментов, центр радиуса которых расположен на пересечении оси поворота планшайбы 5 и оси горелки 1. Направляющие 4 жестко закреплены на промежуточной каретке 6 и установлены перпендикулярно к направляющим 7 каретки 6, выполненным в виде сегментов, центр радиуса которых расположен также на пересечении оси поворота планшайбы 5 и оси горелки 1. Направляющие 7 жестко закреплены на поворотной планшайбе 5, ось которой расположена параллельно осям несущих штанг 8 Поворотная планшайба 5 на подшипниках установлена на корпусе 9 который закреплен на несущих штангах 8,

Каретки 2 и 6 кинематически связаны с автономными приводами 10 и 11, установленными на корпусе 9.

Кинематическая связь каретки 2 с приводом 11 может быть осуществлена, например, следующим образом.

С кареткой 2 жестко связан зубчатый сектор 12, соединенный с зубчатым колесом 13, которое на подшипниках установлено в направляющих 4.

Зубчатое колесо через вал с карданом 14, шлицевый вал 15 связано с коническим колесом 16, которое на подшипниках установлено в направляющих 7. Коническое зубчатое колесо 16 кинематически связано с коническим зубчатым колесом 17, которое на подшипниках установлено на поворотной планшайбе 5 и через зубчатые колеса 18,19,20 и 21,вал 22 связано с приводом 11.

Кинематическая связь каретки 6 с приводом 10 может быть осуществлена, например, следующим образом.

С кареткой б жестко связан зубчатый сектор 23, с которым связано зубчатое колесо 24, закрепленное на подшипниках подвижной планшайбу 5. Зубчатое колесо 24 связано с приводом 10 через зубчатые колеса 25,26, 27 и 28, вал 29.Поворотная план-шайба 5 смонтирована по подшипниках 30 цилиндрического корпуса 9 и связана с приводом 31 через вал 32.

Манипулятор .работает следующим образом.

Из устройства программного управления подаются сигналы на приводы манипулятора, которые в автоматическом режиме отрабатывают заданные значения.

Движение от привода 10 через вал 29, зубчатые колеса 28,27,26,25 и 24 сектор 23 передается на каретку 6, которая, перемещаясь по направляющим 7, перемещает связанные с ней направляющие 4, каретку 2 и сварочную горелку 1 вокруг конца горелки.Вместе с кареткой 2 поворачиваются связанные с ней зубчатый сектор 13 и зубчатое колесо 12, при этом происходит поворот в кардане 14 и перемещение шлицевого вала 15.

Для изменения угла наклона сварочной горелки в перпендикулярной плоскости движения от привода 11 через вал 22,зубчатые колеса 21,20,19 и 18,

конические зубчатые колеса i и 16, шлицевый вал 15, кардан 14, зубчатое колесо 12 передаются на зубчатый сектор 13, связанный с кареткой 2. При этом каретка 2 поворачивает горелку J на угол у относительно точки сварки.

Для ориентации электрода в вертикальной плоскости поворотом от привода 31 через вал 32 поворачивается Q планшайба 5 вместе с жестко закрепленными на ней направляющими 7, кареткой 6, направляющими 4, кареткой 2 и горелкой 1.

2 Применение описанной конструкции манипулятора для дуговой сварки характеризуется тем, что горелка в автоматическом режиме может иметь угловое перемещение относительно своего торца (точки сварки) в двух взаимно перпендикулярных направлениях и позволяет:

- обеспечить стабильность дуги сварки при обходе криволинейных

5 участков шва, так как ориентация

горелки происходит относительно конца горелки без его перемещения относительно шва, что обеспечивает высокое качество сварного шва;

0 - упростить систему управления, так как задание углов наклона сварочной горелки совпадает с технологически задаваемыми углами наклона, горелки, в связи с чем не требуется

5 проведения системой управления перес4ета технологических углов наклона сварочной горелки в углы ориентирующих степеней подвижности, которые у известньЕс манипуляторов не совпадают с технологическими.

Таким образом, изобретение дает технологнческий и экономический эффект, позволяет существенно повысить качество сварки.

Формула изобретения

Манипулятор для сварочной горелки, содержащий смонтированную на штанге поворотную планшайбу с направляющими для промежуточной каретки, выполненными в виде сегмента, центр радиуса которого расположен на пересечении оси поворота планшайбы и оси горелки, и смонтированную в направляющих, закрепленных на промежуточной каретке, каретку для сварочной горелки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки путем увеличения точности перемещения горелки относительно шва, направляющие для сварочной горелки выполнены также в виде сегмента,центр радиуса которого расположен на пересечении оси поворота планшайбы и оси горелки, при этом указанные направляющие установлены перпендикулярно к направляющим промежуточной каре.тки.

Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе

1.Патон Б.Е. и др. Промышленные работы для сварки. Киев, Наукова думка, 1977, с.121.2.Авторское свидетельство СССР

№ 298450, кл. В 23 К 32/02,20,11.67,