Сварочный манипулятор Советский патент 1983 года по МПК B23K37/04 

Изобретение ртырсится к сварке, в частности к устройствам для уста:новки изделий в прлРжение, удобвре для дуговой сварки, и вращения их со сварочной скоростью в процессе сварки..

Известен сварочный манипулятор, :содержащий смонтированный на стойках корпус с планшайбой и приводом вра щения планшайбы и механизм наклёпа планшайбы, внполнен1шй в виде щ ивРда с двумя выходными валами, двух шестерен, установленных на сортветствующих валах посредством му и двух зубчатых секторов., закрепленных на корпусе с возможностью взаимодействия с шестернями Cl3.

Недостатком этого манипулятора является наличие зазоров в зубчатых зацеплениях шестерен и секторов, а та1сже в шпоночных (шлицевых ) соединениях. Если при вертикальном положении оси планшайбы изделие установлено со сгмещением центра тяжести относи- . теяьно оси вращения, то при вращении планшайбы, так -как не обеспечивается одновременный контакт рабочих поверхностей обоих шестерен со своими секторалш центр тяжести изделия смещается вниз или в иную сторону от-.

.носительно оси наклона (происходит .клевок}, влияющий на качество шва или самопроизвольно прерывакш(ий процесс сварки, ввиду резко увеличивающегося или уменьшающегося расстояния от конца электродной проволоки до свариваемой поверхности. Наибольшее влияние на величину клевка оказывают за,зоры в последних звеньях кинематической

10 цепи. При зтом происходит усиленный износ вубьев одной из шестерен, из-за чего клевок увеличивается и уменьшается наде сность манипулятора..

Целью изобретения является, прВБше15ние качества сварки и надежности путем исключения самопроизвольного наклона планшайбы при дисбалансе изделия .

Цель достигается тем, что в свароч20;ном манипуляторе, содержащем смонтированный на стойках корпус с планшайбой и приводе вращения планшайбы и механизм наклона планшайбы, выполненный в виде привода с даумя вьвсодными

25 валами, двух шестерен, установленных на соответствукмцих валах прсредстврм муфт, и двух зубчатых секторов, закрепленных на корпусе с возможностью взаимодействия с шертернякш, полу30муфта, одной из муфт, закрепленная на

шестерне, выполнена с радиальными выступами, а полуму.фта этой ,муфты, устновленная на выходном валу привода, выполнена в .виде пластины, закрепленной на указанном выходном валу привода и поворотного диска, оснащённого регулятором его поворота относительно пластины и подпружиненными относительно диска регулируемыг/ш упорами для выступов первой полумуфты.

На фиг. 1 изображен манипулятор, общий вид; на фиг. 2 - муфта; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2} на фиг, 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5-7 - схема работы кинематической цепи кантователя; на фиг. 8 схема работы кантователя.

Манипулятор содержит смонтированный на стойках 1 основания посредством подшипников 2 корпус 3 с планшайбой 4. Манипулятор оснащен приводом вращения планшайбы (не показан ) и механизмом наклона планшайбы, который выполнен -в виде привода 5 с редуктором 6 с двумя выходными валами 7, двух шестерен 8, установленных на валах 7 посредством муфт 9 и 10 и двух зубчатых секторов 11, закрепленных на корпусе 3.j

Муфта 10 состоит из полумуфты 12 с -радиальными выступами 13, закрепленной на оси шестерни 8 и полумуф- ты 14, выполненной в виде пластины, в том числе, например, в виде червячного колеса 15, закрепленной на валу 7 поворотного диска 16, регуляторов его поворота относительно плас тины, выполненного, например, в виде оснащенного установленного в егр подшипниках 17 червяка 18, и упорами 19, установленными в направляющих втулках 20 диска 16. Упоры 19 снабжены пружиной 21, регулируемой гайками 22. Буквой Ц обозначен центр тяжести сварочного изделия, букво Н расстояние от одной поверхности планшайбы до центра тяжести свариваемого изделия, буквой 8 - величина смещения центра.

Манипулятор работает следующим образом.

При сварке на манипуляторе издеЛИЙ со смещенным центром тяжести относительно оси-вращения на величину Ъ и вертикальном положении оси вращения планшайбы пружины 21, воздействуя посредством упоров 19 на выступы 13 поворачивают относительно друг друга полумуфту 12 и диск 16. Установленная на одном валу с полумуфтой 12 шестерня 8 поворачивает свойл сектор 11 вместе с корпусом 3 и вторьм сектором 11 таким образом, что зубья правого сектора и левого будут контактировать противоположньми сторонами с зубьями шестерен 8 (.см. фиг. 5 ). Все зазоры в цепи выходной вал редуктора 6 - зубчатые сектораокажутся при этом выбраны. Указанный поворот полумуфты 12 относительно вала 7 производится поворотом :ервяка 18.

Усилие пружин 21 отрегулировано гайками 22 таким образом, что момент создаваемый ими и поворачивающий полМуфту 12 и диск 16 относительно друг друга, превышает момент, равный проиведению наибольшей массы свариваемого изделия на допускаемое при этом наибольшее смещение центра тяжести В. Этот момент меньше момента, требуемого для наклона механизма вращений с установленным на нем изделием в 4-8 раз.

Момент на оси наклона равен произведению наибольшей массы свариваемог изделия на сумму величины Н и расстояния от опорной поверхности планшайбы до оси наклона. Благодаря действию пружин 21 при переходе центра тяжести вращаемого изделия по ту или иную сторону относительно оси наклона самопроизвольный наклон клевок, вызванный наличием зазоров в кинематической цепи, определяется только величиной зазоров в цепи от выходног вала редуктора 6 до привода наклона 5. Эти зазоры оказывают влияние на величину клевка, благодаря наличию замедляющих передаточных отношений, значительно меньше, чем з.азоры кинематической цепи от редуктора до оси наклона планшайбы 4. Сварочный шов получается более качественный и исключается самопроизвольныйобрыв дуги.

В процессе наклона планшайбы с изделием момент на оси наклона плавно возрастает за счет постепенного увеличения расстояния 1 (см. рис. 8).

При этом, если момент не превышает момента, создаваемого предварительным сжатием пружин 21, относительный проворот диска 16 и полумуфты .12 не происходит (это положение соответствует положению шестерни на фиг. 5). При превышении величины момента , создаваемого на оси наклона предварительным сжатием пружин 21, происходит дополнительный поворот правой (см. фиг. 6) шестерни 8 вместе с соединенной с ней полумуфтой 12 относительно диска 16 и полумуфты 14

Левая шестерня 8, жестко соединенная с валом 7 редуктора 6 посредством зубчатой муфты 9, остается неподвижной. Угол дополнительного поворота шестерни 8, соединенного с г уфтой 10, определится величиной мсмента, создаваемого изделием и жесткостью пружин 21. Жесткость пружин выбрана таким образом, что при моменте наклона больше, чем момент, создаваег/ий предварительным сжатием пружин, но меньшем половины максимального момента, на который рассчитан

Механизм наклона, величина дополнительного поворота шестерни 8 будет недостаточной, чтобы левый сектор 11 вошел в контакт со своей шестерней 8 теми же сторонами зубьев, что и правый сектор 11, сцепленный с шестерней 8, соединенной с муфтой 10. При этом воспринимает нагрузку только правый сектор 11, расположенный со стороны муфты 10,а левый сектор иьтеет в зацеплении с обеих сторон зубьев зазорыЛсм. фиг.5).При превышении половины максимального момента благодаря выбранной жесткости пружин восстанавливается контакт между лев.ыми шестерней 8 и секторсян 11, но уже между другими сторонами зубьев, одинаковыми с правыми шестерней 8 и сектором 11, и дальнейшая осадка пружин 21 прекращается (фиг. 7). Но, так как пружины 21 не скаты до соприкосновения витков и продолжают воспринимать только 50% нагрузки, правые шестерни 8 и сектор 11 воспринимают оставшиеся 50% нагрузки. Таким образом до начала наклона зазоры в цпи были в одну сторону, а по мере наклона зазора выбираются в другую сторону.Использование изобретения позволи обеспечить лучшее качество сварных, швов при сварке изделий, так как-при наклоне вращающейся планшайбы обеспечивается большая надежность и долговечность механизмов, благодаря отсутствию ударов при выборке зазоров надежному распределению нагрузки на обе ветви кинематической цепи механизма наклона и исключению самопроизвольного наклона изделия под действием его. веса.

Формула изобретения

Сварочный манипулятор, содержащий смонтированный на стойках корпус с планшайбой и приводсгл вращенач планшайбы и механизм наклона планшайбы, -. выполненный в виде привода с двумя выходными валами, двух шестерен, установленных на соответствутощих валах посредством муфт и двух зубчатых секторов, закрепленных на корпусе с возможностью взаимодействия с шестернями, отличающийся тем,

что, с целью повышения качества сварки и надежности путем исключения самопроизвольного наклона планшайбы при дисбалансе изделия, полумуфта одной из муфт, закрепленная на шестерне, выполнена с радиальными выступами, а полумуфта этой муфты установленная на выходного валу привода выполнена в виде пластины, закрепленной на указанном выходном валу привода и поворотного диска, оснащенного регулятором его поворота относительно пластины, подпружиненными относительно диска peгyлиpyeмы ш упорами для выступов первой полумуфты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Евстифеев Г.А. и др. Ср едства механизации сварочного производства. М., Машиностроение, 1977, с, 28, фиг. 12 (прототип).

20

fpua.5

Рис. б