Манипулятор для изготовления сферических резервуаров Советский патент 1982 года по МПК B23K37/04 

Изобретение относится кобласти сварки и предназначено для вращения сферических резервуаров при автоматической сварке.

Известен роликовый манипулятор, содержащий опорные ведомые и ведущие ролики, установленные в обоймах, шарнирно закрепленных на стойках 1.

Однако опорные ролики этого манипулятора не дают возможности сооружать сферические резервуары различных днаметров.

Кроме того, ведущие и ведомые ролики расположены попарно, причем плоскости расположения роликов в каждой паре пара.плельны. Направление плоскостей не совпадает с направлением радиальных плоскостей сферического 1 езервуара, т.е. плоскости расположения роликов не проходят через центр тяжести сферы. Усилия от сферической поверхности резервуара передаются на опоры в радисшьном направлении и из-за несовпадения этого усилия с плоскостью расположения роликов возникает горизонтальная составляющая, стремящаяся стянуть пневматическую шину ролика с оси. При этом пневматическая шина, находящаяся под нагрузкой, имеющей гори-

зонтальную составляющую (т.е. при наличии изгибаиощего момента), деформируется, и может возникнуть опасность переноса пятна контакта со сферической оболочкой и смещение его за пределы протектора (усиленной части пневматической шины).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо10му результату является манипулятор для изготовления сферических резервуаров, содержащий приводные и холостые опоры, выполненные в виде стоек с наклонными кронштейнами и шарнир5 но установленных на кронштейнах двуплечих рычагов с двумя роликами на каждом плече, оси которых перпендикулярны продольной оси рыча20-12.

Данный манипулятор позволяет собирать и сваривать сферические резервуары р азличных диаметров, однако, плоскости расположения роликов

25 также не совпадают с направлением радиальных плоскостей сферических резервуаров, что приводит к воздействию изгибающих моментов на ролики и снижает надежность работы манипуля-

30 тора. Целью изобретения является повышение надежности работы манипулятора путем исключения действия изгибаю1ДИХ моментов на ролики. С этой целью в манипуляторе для изготовления сферических резервуаро содержащем приводные и холостые опоры, выполненные в виде стоек с наклонными кронштейнами и шарнирно установленных на кронштейнах двуплечих рычагов с двумя роликами на каждом плече, оси которых перпендикулярны продольной оси рычага, ось каждого ролика установлена на рычаге с возможностью перемещения вдоль него и фиксированного поворота в плоскости, перпендикулярной продольной оси. Ролики приводных опор снаб жены муфтами, соединенными с приводами, и тормозами, взаимодействующими с их осями. На фиг.1 изображен манипулятор, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - кинематическая схема привода пары роликов ведущих роликоопор. Манипулятор для изготовления сферического резервуара 1 содержит центральную опору 2, которая выполнена подъёмно-поворотной с ложементом 3, механизмом вращения 4 и гидравлическим приводом подъема 5, при водную б и неприводную (на чертеже не показана) опоры. Опоры выполнены в виде стоек 7 с наклонными кронштейнами 8 и шарни но установленных на кронштейнах двуплечих рычагов 9 с парами роликов 10 на каждом плече. Наклон кронштейнов 8 производится угловой пневмоопорой 11. Оси 12 и 13 роликов 10 приводных опор 6 установлены перпендикулярно относительно продольной оси рычагов 9и смонтированы в полуосях 14,снаб женных полумуфтами, выполненными в виде шестерен 15 с торцовьоли зубьями.. Полуоси 14 с полумуфтами установ лены с возможностью перемещения вдоль Е 1чагов 9 и фиксации их в определенном положении. Пблумуфты пары роликов связаны между собой зубчатыми торцами, благодаря чему полуоси 14 могут устана ливаться под углом друг к другу для расположения плоскости ролика 10 в радиальной плоскости резервуара. Расстояние между парами роликов 10и, следовательно, расположение этих пар на рычагах 9 может менятьс в зависимости от толщины стенки резервуара. Чем тоньше стенка, тем пары роликов должны быть разнесены друг от друга на большее расстояние Ролики 10 приводных опор ПРИВОДЯ ся во вращение от одного привода 16 через редуктор 17 и цепные передачи 18 и 19, крутящий момент передается осям 12 и 13, с которыми соединены ролики 10 через муфты 20 и 21. Оси 12 и 13 установлены на подшипниках 22 внутри полуосей 14. Для затормаживания ролика 10 после его отключения от привода предусмотрен нормально разомкнутый тормоз 23. Работает манипулятор следующим образом. Сферический резервуар располагают на ложементе 3 центральной опоры 2, которая обеспечивает подъем резервуара. В начальном положении опора поднята, при этом шток гидроцилиндра привода подъема 5 зафиксирован. Для вращения резервуара вокруг вертикальной оси поворачивают ложемент 3 с помсйцью механизма вращения 4. Для поворота резервуара вокруг горизонтальной оси опускают ложемент 3 с центральной опорой 2, и резервуар располагают на приводных и холостых (на чертеже не показаны) опорах. Благодаря тому, что пары роликов 10 могут быть раздвинуты или сдвинуты манипулятор возможно использовать для резервуаров различных толщин. Угловые пневмоопоры 11 позволяют сцентрировать центр тяжести резервуара. При включении привода 16 приводных опор муфт 20 и 21 движение через редуктор 17, цепные передачи 18 и 19, выключаемые муфты 20 и 21 и оси 12 и 13 передается роликам 10, которые вращают резервуар вокруг горизонтальной оси. При этом нормально разомкнутые 23 отключены и не препятствуют вращению роликов. Благодаря тому, что ролики 10 установлены на полуосях 14, которые соединены под углом о друг к другу, плоскость расположения роликов совпадает с радиальной плоскостью резервуара. Настройка угла изменении диаметра резервуара осуществляется с помощью взаимного угловоГО разворота шестерен 15. В процессе сварки резервуара сварной шов, расположенный в меридиальной плоскости, при вращении резервуара неизбежно уходит вправо или влево от места расположения сварочного автомата. С помощью приводных опор 6 это смещение может быть исправлено. Для этого достаточно в зависимости от направления смещения один из роликов 10 при помощи выключаемой муфты 20 или 21 отключить от привода и затормозить. Тогда другой ролик при вращении будет стремиться повернуть резервуар не вокруг горизонталь.ной оси, а вокруг оси, наклоненной к горизонтальной под углом cL . При этом меридиально расположенный сварной шов сместится в противоположную от своего первоначального ся«ецения сторону и займет расчетное положение.

Затормаживание отключенногЬ от привода ролика необходимо дли того, чтобы под тяжестью резервуара этот ролик не увлекся наружной поверхностью резервуара во вргицение, в противном случае смещение сварочного шва не произойдет.

Таким образом, выполнение осей роликов поворотньми в плоскости, перпендикулярной продольной оси рычага, позволяет исключить изгибающий момент от действия веса резервуара на ролики и повысить надежность работы манипулятора.

Формула изобретения

i 1. Манипулятор для изготовления сферических резервуаров, содержащий приводные и холостые опоры, выполненные в виде стоек с наклонными кронштейнами и шарнирно установленных на кронштейнах двуплечих рычагов с двумя роликами на кгикдом плече, оси которых перпендикулярны продольной оси рычага, отличающи йс я тем, что, с целью повышения надежности работы путем исключения действия изгибающих моментов на ролики, ось каждого ролика установлена на рычаге с возможностью перемещения

0 вдоль него и фиксированного поворота в плоскости, перпендикулярной продольной оси рычага.

2. Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что ролики приводжлс опор снабжены муфтами,

соедянентши с приводами, и тормозами, вэаимолействующимн с их осями.

Источники информации, 0 п{жняп1|е во при зкспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 197821, кл. В 23 К 37/04, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР 353806, кл. В 23 К 37/04, 1970

5 (прототип).