CH659019A5

CH659019A5 - Einrichtung fuer die automatische schweissung nach einer komplizierten kontur.

Info

Publication number: CH659019A5
Application number: CH3136/83A
Authority: CH
Inventors: Zvetanov Plamen Vassilev; Tschankov Djanko Vesselinov; Nikolov Orlin Atanassov; Ivanov Alexander Ljubomirov
Original assignee: Npk Savaratschna Technika
Priority date: 1983-06-17
Filing date: 1983-06-08
Publication date: 1986-12-31
Also published as: JPS609580A; DE3322676A1; SE448958B; GB2141515B; SE8303259L; GB8316530D0; US4513902A; SE8303259D0; GB2141515A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die automatische Schweissung nach einer komplizierten Kontur und findet in der Schweissfertigung von Erzeugnissen mit Nahtkonfiguration, bestehend aus geradlinigen und kreisförmigen oder einem Teil aus kreisförmigen Abschnitten in verschiedener Folge Anwendung.

Bekannt ist eine Einrichtung für die Schweissung nach einer komplizierten Kontur (Lit. 1), die aus einem kreisförmigen Schienenweg besteht, auf dem sich ein Schweisstraktor befindet. Am Schweisstraktor ist ein Schweissbrenner befestigt. Der kreisförmige Schienenweg ist seinerseits an einem zweiten Schweisstraktor unbeweglich montiert, der sich auf einem geradlinigen Schienenweg befindet.

Die bekannte Einrichtung weist folgende Nachteile auf: eine Schweissung nach einer krummlinigen Kontur mit kleinem und mittlerem Halbmesser kann unmöglich verwirklicht werden, da der minimale Halbmesser für die Schweiss-brennerdrehung von dem zulässigen Biegehalbmesser des Schienenwegs und den Möglichkeiten des Schweisstraktors begrenzt ist; die Einrichtung erlaubt die Schweissung von geradlinigen Abschnitten mit begrenzter Länge, da die Länge des geradlinigen Schienenwegs vom Biegehalbmesser des kreisförmigen Schienenwegs begrenzt ist.

Bekannt ist eine andere Einrichtung für die Schweissung nach einer komplizierten Kontur (Lit. 2), die aus zwei Säulen mit an ihnen montierten Balken besteht, auf dem ein erster beweglicher Schlitten angebracht ist. Im ersten beweglichen Schlitten sind Lagersitze vorgesehen, in denen zylindrische Rollen gelagert sind. Am beweglichen Schlitten ist ein Gehäuse befestigt, in dem eine Motorreduktorgruppe mit einem Gleichstrommotor mit an seiner Achse befestigtem Zahnrad angeordnet ist. Am Balken ist eine Zahnstange montiert, mit der sich das Zahnrad ständig im Eingriff befindet, während die zylindrischen Rollen mit flachen Führungen verbunden sind, die am Balken angeschweisst sind. Auf dem beweglichen Schlitten quer zum Balken ist ein zweiter Balken mit derselben Einrichtung montiert. Die beiden Schlitten der beiden Balken sind miteinander durch Bolzenverbindung verbunden. Auf dem zweiten Balken ist ein Lagergehäuse angebracht, in dem eine Achse gelagert ist, die von einem Gleichstromelektromotor angetrieben wird, indem an ihr der Schweissbrenner befestigt ist.

Die Nachteile dieser Einrichtung bestehen darin, dass ihre Bauart sehr kompliziert ist und aus vielen Elementen besteht. Die Geschwindigkeit der Elektromotoren muss synchronisiert werden, indem die Drehgeschwindigkeit eines jeden von ihnen verschieden ist zwecks Verwirklichung einer ständigen Peripheriegeschwindigkeit in den geradlinigen und kreisförmigen Abschnitten. Die Einrichtung weist eine grosse Trägheit wegen des Anhaltens und Anfahrens der verschiedenen Motoren auf, damit eine Schweissung nach einer komplizierten Kontur verwirklicht wird. Es besteht die Notwendigkeit von der Reversion der Elektromotoren, die eine geradlinige Bewegung verwirklichen, wenn das Umgehen nur in einer Richtung durchgeführt wird, oder aller Elektromotoren — beim Umgehen in zwei Richtungen. All dies erweist einen wesentlichen Einfluss auf die Schweissnahtgüte.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin eine Einrichtung für die automatische Schweissung nach einer komplizierten Kontur, die einen vereinfachten Aufbau aufweist und die genaue Führung des Schweissbrenners nach einer vorgegebenen komplizierten Schweisskontur gewährleistet, die aus geradlinigen und kreisförmigen oder einem Teil von kreisförmigen Abschnitten in verschiedener Folge bei ständiger Bewegungsgeschwindigkeit des Schweissbrenners und Erhaltung eines konstanten Winkels zwischen der Brennerachse und der Schweisskonturnormale in jedem Punkt der ausgeführten Schweissnaht besteht, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung gelöst, die einen ersten und einen zweiten beweglichen Schlitten umfasst, die sich entsprechend auf einem ersten und einem zweiten Paar Führungen befinden, und mit einem Schweissbrenner, einer Betätigungsgruppe und einer Zahnstange, in der ständig ein Zahnrad eingreift, ausgerüstet ist. Erfindungsgemäss sind der erste und der zweite bewegliche Schlitten entsprechend an einer ersten und einer zweiten Motorspindel montiert, die mit der Betätigungsgruppe durch einen Mechanismus für Wähleinschalten verbunden sind, indem die Zahnstange am ersten Schlitten befestigt ist, während das Zahnrad auf einer Welle montiert ist, die in einem Lagergehäuse gelagert ist, das unbeweglich am zweiten Schlitten befestigt ist und dass an dieser Welle der Schweissbrenner befestigt ist.

Die erfindungsgemässe Einrichtung weist folgende Vorteile auf: Sie erlaubt die Ausführung von ebenen Stirn- und Winkelnähten nach einer geschlossenen und geöffneten Kontur, die aus geradlinigen und kreisförmigen Abschnitten besteht, indem die Betätigung von einem Elektromotor ausgeführt wird, ohne dass seine Reversion bei Änderung der Bewegungsrichtung des Schweissbrenners erforderlich ist. Die sichere Art der Führung des Schweissbrenners durch das Paar Zahnstange — Zahnrad und die beiden Motorspindeln gewährleistet die ständige Schweissgeschwindigkeit und den Achswinkel des Schweissbrenners gegenüber der Normale zur Kontur in jedem Punkt der Schweissnaht. Wegen der Einfachheit der kinematischen Kette ist die schnelle Neuabstimmung für verschiedene Konfigurationen der Schweiss-bahnen gesichert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der beigelegten Zeichnung, die ein kinematisches Schema der Einrichtung darstellt, gezeigt.

Die Einrichtung besteht aus einer Betätigungsgruppe 1, z. B. Motorreduktor, die mit dem Mechanismus zum wahlweisen Einschalten 2 verbunden ist, der aus der Betätigungswelle 3 besteht, auf der die Zahnräder 4 und 5 montiert sind, die mit den Zahnrädern 6 und 7 verbunden sind. Die Zahnräder 6 und 7 sind auf Zwischenwellen befestigt, indem zwischen ihnen das Zahnrad 8 vorgesehen ist, das ebenfalls auf einer Zwischenwelle montiert ist. Die drei Zwischenwellen sind koaxial und miteinander durch elektromagnetische

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Kupplungen 9 und 10 verbunden. Das Zahnrad 4 ist mit dem Zahnrad 7 durch ein Parasitärzahnrad 11 verbunden. Das Zahnrad 8 steht mit dem Zahnrad 12 in Eingriff, das auf der Welle 13 montiert ist, die über die elektromagnetische Kupplung 14 mit der ersten Motorspindel 15 verbunden ist, mit der der erste bewegliche Schlitten 16 in Eingriff steht. Der erste bewegliche Schlitten 16 befindet sich auf einem ersten Paar Führungen 17. Das Zahnrad 12 befindet sich im Eingriff mit dem Zahnrad 18, dessen Welle 19 über die elektromagnetische Kupplung 20 mit der zweiten Motorspindel 21 verbunden ist, mit der der zweite bewegliche Schlitten 22 in Eingriff steht, der sich auf einem zweiten Paar Führungen 23 befindet. Am ersten beweglichen Schlitten 16 ist eine Zahnstange 24 befestigt mit der ständig das Zahnrad 25 in Eingriff steht, das auf einer vorzugsweisen vertikalen Welle 26 montiert ist. Am zweiten beweglichen Schlitten 22 ist das Lagergehäuse 27 befestigt, in dem die vertikale Welle 26 gelagert ist, an deren unterem Ende durch einen Bügel 28 und angelenkt verbunden der Schweissbrenner 29 befestigt ist.

Die Einrichtung weist folgende Wirkungsweise auf: Die Bewegung des Motorreduktors 1 wird durch die Zahnräder 5 und 6 oder durch die Zahnräder 4,11 und 7, in Abhängigkeit vom Wähleinschalten der elektromagnetischen Kupplungen 9 und 10 den Zahnrädern 8,12 und 18 übertragen. Von dort entsprechend dem Einschalten der elektromagnetischen Kupplungen 14 und 20 werden die erste 15 und die zweite 21 Motorspindel betätigt. Wenn nur die elektromagnetische Kupplung 14 eingeschaltet ist, wird die Bewegung nur der ersten Motorspindel 15 übertragen, von wo aus auch der erste bewegliche Schlitten 16 betätigt wird, der eine fortschreitende Bewegung ausführt. Beim Einschalten der elektromagnetischen Kupplung 20 wird die zweite Motorspindel

21 betätigt und entsprechend der zweite bewegliche Schlitten 22. Beim gleichzeitigen Einschalten der elektromagnetischen Kupplungen 14 und 20 werden gleichzeitig die erste 15 und die zweite 21 Motorspindel und der erste 16 und der zweite

22 bewegliche Schlitten betätigt. In diesem Fall werden die

Zahnstange 24 und das Zahnrad 25 fortschreitend mit einer Schweissgeschwindigkeit ohne relative Bewegung zwischen ihnen versetzt, indem auf diese Weise sich der Schweissbrenner 29 geradlinig bewegt und geradlinige Abschnitte vom Schweisskontur geschweisst werden. Wenn die erste Motorspindel 15 selbständig betätigt wird, wird die fortschreitende Bewegung nur der Zahnstange 24 übertragen, aber da sie ständig mit dem Zahnrad 25 in Eingriff steht, erhält letzteres eine Kreisbewegung, indem es zur gleichen Zeit keine fortschreitende Bewegung ausführt. In diesem Fall umgeht der Schweissbrenner 29 die kreisförmigen Abschnitte der Schweisskontur.

Für Schweisskonturen mit verschiedenen Halbmessern der kreisförmigen Abschnitte, bei ständigen Drehzahlen der ersten 15 und der zweiten 21 Motorspindel, werden austauschbare Zahnräder 25 mit Halbmessern des Teilkreises benutzt, die gleich mit dem Halbmesser des kreisförmigen Abschnittes von der Schweisskontur sind, indem auf diese Weise eine ständige Geschwindigkeit in den kreisförmigen und geradlinigen Abschnitten erreicht wird. Die Reihenfolge des Einschaltens der elektromagnetischen Kupplungen 9, 10, 14 und 20 ist im voraus in Abhängigkeit von der Folge und Länge der geradlinigen und kreisförmigen Abschnitten programmiert.

Wenn die Einrichtung auf einem Schrittförderer montiert wird, der sie mit einem bestimmten Schritt in Richtung, per-pendikular zur geradlinigen Hauptschweissbewegung des Brenners versetzt, können auch kompliziertere Schweisskonturen kopiert werden.

Mit der Einrichtung kann man auch Schneiden, Auf-schweissen und Butzen ausführen, wenn der Schweissbrenner 29 mit einem entsprechenden zum Schneiden, Auf-schweissen oder Butzen ersetzt wird.

Literatur

1. ZIS Mitteilungen Nummer 11,1977, S. 1274, Fig. 6

2. ZIS Mitteilungen Nummer 8, 1978, S. 817, Fig. 4

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1 Blatt Zeichnungen

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659019 PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung für die automatische Schweissung nach einer komplizierten Kontur, die einen ersten und einen zweiten beweglichen Schlitten umfasst, die sich entsprechend auf einem ersten und einem zweiten Paar Führungen befinden, und mit einem Schweissbrenner, einer Betätigungsgruppe und einer Zahnstange, die ständig mit einem Zahnrad im Eingriff steht, ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (16) und der zweite (22) bewegliche Schlitten entsprechend auf einer ersten (15) und einer zweiten (21) Motorspindel montiert sind, die mit der Betätigungsgruppe (1) durch einen Mechanismus für Wähleinschalten (2) verbunden sind, indem die Zahnstange (24) am ersten beweglichen Schlitten (16) befestigt ist, während das Zahnrad (25) auf einer Welle (26) montiert ist, die im Lagergehäuse (27) gelagert ist, das unbeweglich am zweiten beweglichen Schlitten (22) befestigt ist, und dass an dieser Welle (26) der Schweissbrenner (29) montiert ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Schweissbrenner tragende Welle (26) vertikal verläuft.