Устройство для пространственной ориентации сварочной головки

 

(72) Авторы изобретения

П. П, Синицын, А. И. Новоселов и Г. Г. Черных-. (7!) Заявитель

Алтайский научно-исследовательский институт технологии машиностроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРИЕНТАЦИИ

CBAPO×ÍOA ГОЛОВКИ

Изобретение относится к автоматической электродуговой сварке и можа быть использовано для дуговой сварки промышленными роботами.

Известно устройство для автоматической электродуговой сварки криволинейных замкнутых швов, содержащее свароч,ную головку с приводом и механизм ее перемещения, манипулятор для закрепления и вращения изделия, жестко закрепленный на нем копир и соединенную. со сварочной головкой звездочку для взаимодействия с копиром через раму с ка- реткой, закрепленной на копире, два вала, соединенных цепной передачей и не-, сущих сварочную головку и звездочку, а также прямолинейную и куиволинейную направляющие для каретки P1)

Недостатком этого устройства явля:ется его сложность и ограниченные тех-. нологические воэможности при автоматической сварке за счет применения копиров и криволинейных направляющих, ; задактцих;раекторию замкнутого контура сварки.

Известно устройство для пространств венной ориентации сварочной головки при сварке замкнутых швов, содержшцее корпус с полым хвостовиком, в котором смонтированы приводы поворота и наи лона сварочной головки, и соединенную с приводами посредством механизмов наклона и доворота сварочную головку f2) .

Недостатком этого устройства является невысокая точность направления электрода íà стътку иэ-за деформации весущих элементов устройства, возник&Й3цей от скручивания жгута и идущей к

13 сварочной головке коммуникаций.

Сильное скручивание упомянутого жгу . та происходит из-за того, что это устройство обеспечивает наклон сварочной

2О; головки лишь в одну сторону. от оси ее поворота.

Ц ю брн яИ . os m

:. ние качества сварки путем увеличения

3 059 точности направления электрода по сты-ку эа счет снижения деформации несущих элементов устройства, возникакщих от скручивания жгута идущих к сварочной головке коммуникаций..

Поставленная цель достигается тем, что устройство для просгранственной ориентации .сварочной головки при сварке замкнутых швов, содержащее корпус с полым хвостовиком, в котором смонтированы приводы поворота и наклона свароч,ной головки, и соединенную с приводами посредством механизмов наклона и поворота сварочную головку,.снабжено. полэунковым механизмом, смонтированным

На конце полого xBocroaNKa и состоящим из наружной круговой обоймы, жестко закрепленной на конце полого хвостовика, круговой направляющей, вставленной в обойму, и ползуна, установленного подвижно в направляющей, при этом сварочная головка, закреплена на полэуне, а механизм наклона сварочной головки состоит из кривошипа, жестко соединенного с выходным валом привода нак-лона сварочной головки, шарнирно-рычажного ромба, соединенного одним из

I своих шарнироЬ со свободным концом

«ривошипа, а противоположным шарниром-, с ползуном, и двух звеньев, каждое из которых одним своим концом шарнирно соединено с неподвижно закрепленным на полом хвостовике пальцем, а другими концами - с оставшимися противолежащими шарнирами ромба.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство, общий вид; .на фиг.. 2 — разрез A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — эскиз свариваемого изделия, приведенного для пояснения принципа работы устройства.

Устройство содержит корпус 1 с закрепленными на ием приводом наклона

2 и приводом поворота 3, сварочной головки 4. Привод поворота 3 смонтирован в полом хвостовике 5, внутри которого расположены также конические шестерни

6 и 7 привода наклона 2, а на свободном конце полого хвостовике 5 симметрично его оси закреплена наружная обойма 8 телескопической круговой направляющей, в которой размещена промежуточная обойме 9 с ползуном 10, на котором жестко закреплена сварочнея головка 4, энергопитающий жгут 11, которой закреплен на корпусе 1. Шестерня 7 через вал 12 жестко соединена с кривошипом 13 механизма наклона сварочной головки, содержащего шарнирно-рычажный ромб 14 и два шарнирных звена 15. Точки

A и В этого механизма неподвижны относи гельно полого хвостовика 5, а точки С, Х), и f нHе поoд в и жн ы в п л оoсcк о сти, параллель ной плоскости круговой- направляющей.

Звенья 15 механизма наклона, сварочной . головки шарнирно соединены в точке 3 с полым хвостовиком 5, а в точках Qa

P — со звеньями ромба 14, шарнирно и соединенными в точке С с кривошипом

13, а в точке f - с ползуном 10. Устройство снабжено упорами (не показаны), I расположенными в круговой направляю щей и ограничивающими перемещение ползуна 10 в промежуточной обойме 9, . а в последней - в наружной обойме 8.

Устройство работает следующим об-, разом.

Обварку начинают с участка К К замкнутого контура изделия (из точки

К по часовой стрелке). Включают привод наклона 2, осуществляя поворот шестерен 6 и 7 и вала 12 с жестко. закрепленным на нем кривошипом 13. При nols вороте кривошипа 13 вокруг оси вала 12 точка F шарнирного ромба 14 описывает окружность радиусом 0F, являющуюся инверсией окружности, описываемой, точкой С кривошипа 13, а центр О округ(ности, описываемой точкой F, лежит на прямой, соединяющей точки А и В, т.е. в той же плоскости, что и центр окружности круговой направляющей. Таким образом, при повороте кривошипа 13 в заданную с"орОну,, сварочная головка

4, ведомая шарниром F механизма наклона сварочной головки, перемешается в круговой направляющей на заданный угол в ту же сторону, обеспечивая совмещение электрода с гипотенузой угла свариваемых деталей. Затем выключают привод наклойа 2 (на фиг. 1 пунктиром . показано одно из крайних положений сва- * рочной головки при ее наклоне).

Осуществляют сварку участка К К . В точке К для заварки участка К2К я включают йриводы 2 и 3, обеспечивая их синхронное вращение в противоположных направлениях, исключая тем самым планетарное перемещение шестерни 7 относительно шестерни 6 и соответственно изменение угла наклона сварочной головки 4; Осуществляется поворот полого хвостовика 5 относительно его осин жестко зекрепленной на нем круговой направляющей со сварочной головкой 4 на заданный угол, после чего приводы

2 и 3 отключают. Осуществляют сварку участка КК,g, S 9899

В точке Кз при переходе на участок, КаК4, имеющей другой угол между сввриввемыми деталями, для ориентации электрода и исключения закручивания энергопитвюшего жгута одновременно 5 включают приводы 2 и 3 с различными скоростями вращения, разность которык . определяет скорость относительного по- ворота кривошипа 13. При этом полый; хвостовик 5 поворачивается в исходное .1© положение, а головка 4, закрепленная на нем, наклоняется на заданный угол в противоположную от оси ее поворота сторону. Выключаюг приводы.2 и 3; Осу» шествляют сварку участка К, К4.

Для заварки участка К,К замкнутого контура в точке Р производят поворот сварочной головки 4 аналогично ее повороту в точке Кй, т.е. по часовой стрелке на заданный угол. ЗЕ

Предложенное ус гройство для пространственной ориентации сварочной головки.. обеспечивает неподвижность точки конца электрода относительно точки сварки при пространственных перемещенияк сва- И рочной головки, позволяет производить наклон сварочной головки в обе стороны от оси ее поворота, гго при обварке замкнутого контура иэделия эв счет снижения угла закручивания энергопита- 5Е кацего жгутв до 90о значительно снижает действуюшие на устройство усилия, а следовательно, вЖ конструкции .и требуемую приводную мощность приводов 8&K» лона и lloBopoTB BpN сварке с большими 35 значениями сварочного тока.

Qce это удовлетворяет требования к устройствам прострвнс гвенной ориентации сварочной головки для оснащения промышленных роботов дуговой сварки, ® кроме того, выполнение круговой направляющей в телескопической форме позволяет максимально освободить зону сварки и осушествить сварку изделий различной конфигурации, а следовательно, расширяет технологические возможности устройства.

69 е

Ф ормула изобретения

Устройс гво для пространственной ориентации сварочной головки при сварке эамкнутык швов, содержащее корпус с полым хвостовиком, в котором смонтированы приводы поворота и наклона сварочной головки, и соединенную с приво -: дами посредством механизмов наклона и поворота сварочную головку, о т л и - . ч а ю щ е е с я тем, что; с целью повМ шения качества сварки путем увеличения точности направления электрода по стыку зв счет снижения деформаций несущих элементов устройства, возника кзцей от скручивания жгута и идущей к сварочной:головке коммуникаций, оно

I снабжено полэунховым. меканиэмом," .. смонтированным на конце полого хвосто рика и состоящим иэ наружной круговой обоймы, жестко закрепленной нв конце . полого хвостовика, круговой направляю-. щей, вставленной в обойму, и полэуна,, установленного подвижно в направляющей, при этом сварочная головка закреп» кена на ползуне, а механизм наклона

:вврочной головки выполнен h виде KplfBo» шипа, жестко соединенного с выходным валом привода наклона сварочной головки, шарнирно-рычажного ромба, соединенного одним иэ своик шарниров со свободными концом кривошипа, а противоположным шарниром - с полэуном, и двух звеньев, каждое иэ которык одним своим концом шарнирно соединено с неподвижно закрепленным на полом хвостовике пальцем, а другими концами с оставшимися про- . тиволежащими шарнирами ромба.

Источники информации, принятые во внимание при энспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N. 695788, кл. B 23 К- 37/03, 27.05.74.

2. Авторское свидетельство СССР

M. 556016, кл. В 23 К 7/02, 21.03.75 (црототип).

959969

Составитель О. Шапошников

Редактор Л. Гратилло Техред, МХергель Корректор А. Ференц

Заказ 7102/17 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам наобретений и открмтий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ППП,Патент Зак. 35 Ф ф3