CS216481B1

CS216481B1 - Pointing device

Info

Publication number: CS216481B1
Application number: CS801780A
Authority: CS
Inventors: Josef Svercl; Jan Novak; Zdenek Kalab
Original assignee: Josef Svercl; Jan Novak; Zdenek Kalab
Priority date: 1980-11-24
Filing date: 1980-11-24
Publication date: 1982-10-29

Abstract

Vynález spadá do oboru svářecích automatů a týká ee polohovacího zařízení, zejména pro automatické svařování kruhových svarů na Šroubové ploše, kupří-, kladu svarového spoje Sroubovlce a spojkové hlavy vřetena jednovřetenového čerpadla. Podstatou vynálezu je zařízení tvořené polohovacím zařízením Sroubovlce a upínacím zařízením spojkové hlavy a jemu funkčně přiřazeného elektronického obvodu, sestávajícího z ovládacích obvodů spojených na vstupu ee snímačem impulzů uloženým na předlohové hřídeli zařízení, dále e koncovým spínačem a svářecí soupravou a na výstupu s výkonovými obvody a čítačem Impulzů, který je zpětně přes koincidenční obvody spojen e ovládacími obvody, přičemž koincidenční obvody jsou opatřeny číslicovými spínači délky dráhy svařování a délky dráhy otáčení. Zařízením lze vytvářet automaticky kruhové svary libovolné délky a to překryté i nepřekryté.The invention falls into the field of automatic welding machines and relates to a positioning device, in particular for automatic welding of circular welds on a helical surface, for example, a welded joint of a screwdriver and a coupling head of a single-spindle pump spindle. The essence of the invention is a device consisting of a screwdriver positioning device and a coupling head clamping device and a functionally assigned electronic circuit, consisting of control circuits connected at the input to a pulse sensor mounted on the device's input shaft, further to a limit switch and a welding set and at the output to power circuits and a pulse counter, which is connected back to the control circuits via coincidence circuits, wherein the coincidence circuits are provided with digital switches for the length of the welding path and the length of the rotation path. The device can automatically create circular welds of any length, both overlapped and non-overlapped.

Description

Vynález se týká polohovacího zařízení, zejména pro automatické svařování kruhových svarů na Šroubové ploSe, kupříkladu pro svarový spoj vřetene a Jeho spojkové hlavy.The invention relates to a positioning device, in particular for the automatic welding of circular welds to a helical surface, for example for the welding joint of the spindle and its coupling head.

Při výrobě vřeten jednovřetenových čerpadel, vyrobených zejména tvářením za studená z trubkového polotovaru, je nutno jeho Šroubovici spojit pevné a nerozebíratelně se spojkovou hlavou. Toto svaření se provádí bu3 ručně, což je nejen pracné, ale mé i nedostatky co do kvality a vzhledu svaru, nebo se svar provádí ns různých polohovadle ch u nichž dochází k zažehnutí elektrického oblouku ve stavu klidu a teprve po zážehu hořáku je uvedeno do pohybu polohovací zařízení, oož mé nepříznivý následek jak na počátek tak i na konec averu, kdy dochází k vytvoření kráteru případné nadbytečnému nánosu svarového kovu.In the production of single-spindle pump spindles, mainly produced by cold forming from a tubular blank, its helix must be connected firmly and permanently to the coupling head. This welding is done either manually, which is not only laborious, but also my deficiencies in the quality and appearance of the weld, or the welding is carried out with different positioners where the arc ignites in a state of rest and only after the burner ignites positioning device, which has an adverse effect both at the beginning and at the end of the avera, when a crater is formed, possibly by an excessive deposit of the weld metal.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje v podstatě vynález, kterým je polohovací zařízení, zejména pro automatické svařování překrytých kruhových svarů na šroubové ploSe, kupříkladu při Bvařování šroubovitého tělese a spojkové hlavy vřetene jednovřetenových čerpadel. Podstatou vynálezu Je, že vřeteník je opatřen polohovacím přípravkem šroubovice, zatímco koník je opatřen upínacím přípravkem spojkové hlavy, a mechanismem nastavení excentricity pro orientaci spojkové hlavy vzhledem k poloze šroubovice, kde v rovině styku spojkové hlavy a šroubovice je umístěn hořák neznázorněná svařovací soupravy, přičemž polohovadlu Je funkčně přiřazen elektronický obvod tvořený ovládacími obvody spojenými na vatupu jednak se snímačem otáček, uloženým na předlohovém hřídeli, s koncovým spínačem upraveným pro záběr β kontaktem uloženém na otočném čepu koníka a jednak s neznázorněnou svařovací soupravou, a na výstupu s výkonnými obvody a čítačem impulzů, který je spojen zpětně, přes koincldenční obvody s ovládacími obvody, přičemž koincldenční obvody jsou opatřeny jednak prvním číslicovým spínačem pro předvolbu délky dráhy svaru, a jednak druhým číslicovým spínačem pro předvolbu délky dráhy otáčení hnacího vřetena vřeteníku polohovadla.Essentially, the aforementioned drawbacks are eliminated by the invention, which is a positioning device, in particular for the automatic welding of overlapped circular welds to a helical surface, for example in the welding of a helical body and a coupling head of a single-spindle pump spindle. SUMMARY OF THE INVENTION The headstock is provided with a helical positioning fixture while the tailstock is provided with a clutch head fixture, and an eccentricity adjustment mechanism for orienting the clutch head relative to the helix position, wherein a torch not shown in the welding assembly is located at the splice head. An electronic circuit consisting of a control circuit connected to the vatup with a speed sensor mounted on a countershaft, a limit switch adapted to engage a β contact mounted on a tailstock pivot pin and a power supply circuit (not shown) is functionally assigned and output with powerful circuits and a counter pulses, which are connected backwards, via coincidence circuits with control circuits, wherein the coincidence circuits are provided with a first digital switch for the preselection of the weld path length and a second digital switch em for a preset length of the path of rotation of the drive spindle headstock positioner.

Dalěí podstatou vynálezu je, Že polohovací přípravek šroubovice sestává z unášecí desky opatřené na čelní ploše jednak polohovacím kotoučem a jednak miskovým unašečem, přičemž polohovací kotouč js opatřen excentricky uloženým otvorem, jehož vnitřní hrana odpovídá průměru šroubovice, a z miskového unašeče pro zajištění správné horizontální polohy šroubovice vzhledem ke spojkové hlavě.It is a further object of the present invention that the helical positioning tool consists of a carrier plate provided on the front face with both a positioning disc and a cup carrier, the positioning disc having an eccentrically located bore whose inner edge corresponds to the helix diameter and relative to the coupling head.

Další podstatou vynálezu je, že unášecí deska je opatřena středovým otvorem, ve kterém je suvně uložena opěrná destička odpružená pružinou opřenou volným koncem o dno vybrání čelního kotouče vřeteníku, přičemž na straně protilehlá čelnímu kotouči je na hnacím vřetení uložen hydraulický válec jehož píst je pevně uložen na hnacím vřetení.A further feature of the invention is that the carrier plate is provided with a central bore in which a spring-supported support plate is slidably supported on the bottom of the headstock of the headstock, with a hydraulic cylinder whose piston is fixedly mounted on the drive spindle. on the drive spindle.

Vyšší účinek vynálezu se projevuje v tom, že k zážehu oblouku dochází v přesně určeném časovém úseku po uvedení polohovadla do pohybu, místo zážehu lze předem nastavit, úsek svařování bude vždy stejný, tj. 360° + /3 a rovněž výchozí poloha pro každýThe higher effect of the invention is that the arc is ignited within a precisely defined period of time after the positioner has been set in motion, the ignition point can be preset, the welding region will always be the same, i.e. 360 ° +/- 3,

216 481 svar bude něměnná. Zařízením podle vynálezu dojde k podstatnému zvýšení kvality svaru a zvýšení produktivity práce.216 481 weld will be unchangeable. The device according to the invention will substantially improve the quality of the weld and increase the productivity of the work.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkrese, kde obr. 1 představuje vlastní polohovadla, obr. 2. znázorňuje schéma elektronického vybavení polohovadla, a obr. 3 je diagram průběhu práce polohovadla s vyznačením úhlových vztahů jednotlivých fází sváření.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, in which Fig. 1 represents the positioners themselves; Fig. 2 shows a diagram of the electronic positioner equipment; and Fig. 3 is a flow chart of the positioner work showing the angular relations of the welding phases.

Podle vynálezu sestává polohovadlo 1 z vřeteníku 2, který je opatřen polohovacím přípravkem J šroubovice 4 ⁸ J® spřažen přes předlohový hřídel J a dva shodné ozubené převody 6, s koníkem 2 polohovadla 2, který je opatřen upínacím přípravkem 8 spojkové hlavy J vřetena 10 jednovřetenového čerpadla. Polohovací přípravek J šroubovice 4 sestává z unášeči desky 31 opatřené na čelní ploše jednak polohovacím kotoučem 32 a jednak miskovým unéšečem 33. Polohovací kotouč 32 je opatřen excentricky umístěným otvorem 34 jehož vnitřní hrana odpovídá průměru šroubovice 4· Prodloužená část miskového unášeče 33 určuje správnou horizontální polohu šroubovice 4· Unášeči deska JI je opatřena středovým otvorem 35 ve kterém je suvně uložena opěrné destička 36 odpružená pružinou 37 opírající se svým volným koncem o dno vybrání 38 čelního kotouče 21 vřeteníku 2 na kterém je polohovací přípravek J uložen. Na straně protilehlé čelnímu kotouči 21 vřeteníku 2 Je na hnacím vřetenu 22 uložen hydraulický válec 23 jehož píst 24 je pevně uložen na hnacím vřetenu 22. Upínací přípravek 8 spojkové hlavy J vřetena 10 jednovřetenového čerpadla je opatřen mechanismem pro nastavení excentricity e spojkové hlavy J. V rovině styku šroubovice 4 ^a spojkové hlavy J je umístěn svařovací hořák 11 neznázorněné svařovací soupravy.According to the present invention comprises a rotator 1 of the spindle 2, which is provided with a locator for J helix 4 ⁸ J® coupled via countershaft J and two identical gears 6, the tailstock 2 positioner 2, which is provided with eight coupling fixture Subpart J of the spindle 10 the progressive cavity pumps. The positioning fixture J of the helix 4 consists of a carrier plate 31 provided on the face with both a positioning disc 32 and a cup carrier 33. The positioning plate 32 is provided with an eccentrically located hole 34 whose inner edge corresponds to the diameter of the helix 4. The carrier plate 11 is provided with a central bore 35 in which a support plate 36 spring-loaded 37 is slidably supported, with its free end supported on the bottom of the recess 38 of the head disk 21 of the headstock 2 on which the positioning device J is mounted. On the side opposite the head disk 21 of the headstock 2, a hydraulic cylinder 23 is mounted on the drive spindle 22 and the piston 24 is fixedly mounted on the drive spindle 22. The clutch fixture 8 of the spindle 10 of the single-spindle pump is provided. The welding torch 11 of the welding set (not shown) is located in the plane of contact of the helix 4 ^{and the} coupling head J.

K polbhovadlu 1 je funkčně přiřazen elektronický obvod I, zobrazený schematicky na obr. 2. Tento elektronický obvod I je tvořen ovládacími obvody 12. čítačem 13 impulzů, koincidenčními obvody 14 a výkonnými obvody 15. k nimž patří funkčně snímač 16 otáček uložený na předlohovém hřídeli 2 ⁸ spojený s ovládacími obvody 12. a koncový spínač 17. který je v záběru s kontaktem 18 uložei^m na otočném čepu 71 koníka J, a který je rovněž spojen s ovládacími obvody 12. Tyto ovládací obvody 12 jsou dále spojeny i s neznázorněnou svařovací soupravou, představovanou v příkladném provedení na obr. 1. hořákem 11. Koincidenční obvody 14 jsou vybaveny jednak prvním číslicovým spínačem 19 pro předvolbu nastavení délky dráhy svařování, a jednak druhým číslicovým spínačem 20 pro předvolbu nastavení délky dráhy otáčení v jednom svařovacím cyklu.The electronic circuit I, shown schematically in FIG. 2, is functionally associated with the actuator 1. 2 ⁸ connected to the control circuits 12 and the limit switch 17 which engages the contact 18 on the pivot pin 71 of the tailstock J, and which is also connected to the control circuits 12. These control circuits 12 are also connected to a welding (not shown) 1. The coincidence circuits 14 are provided with a first digital switch 19 for presetting the welding path length setting and a second digital switch 20 for presetting the length of rotation path in one welding cycle.

Šroubovice 4 se vloží, při rozevřené poloze polohovadla 1, do miskového unášeče JJ polohovacího přípravku J a šroubovým pohybem se zavede jeden její konec do excentricky umístěného otvoru J4 polohovacího kotouče J2 tak až dosedne na odpruženou opěrnou destičku J6. Do upínacího přípravku 8 na koníku J ae upne spojkové hlava J, která je opatřena středícím nákružkem 91 tak, že středící nákružek 91 směřujeThe helix 4 is inserted, in the open position of the positioner 1, into the cup carrier 11 of the positioning fixture J and one end is inserted by screw movement into the eccentrically positioned hole 4 of the positioning disc J2 until it rests on the spring plate. The coupling head J, which is provided with a centering collar 91 so that the centering collar 91 faces

216 481 k Šroubovici £ a oelé spojková hlava = g se pomocí mechanismu vyetředí na exaantricitu <j, takže zaujme správnou a něměnou polohu vzhledem k šroubovici £. Píst 24 hydraulického váloe 2J dojede do svá koncová polohy v dutině hydraulického válce 23 a tím způsobí najetí ěrouboviee £ na středící nákružek 91 spojkové hlavy g a jejich pevná stlačeni. Aby so zabránilo možnému zkřížení obou dílců £ a £ v důsledku přítlačné síly hydraulického válce 23 působící v podélné ose vřeteníku 2 a mimo excentrieky vychýlenou osu spojkové hlavy = g, Jo šroubovice £ zatlačena přebytkem přítlačné síly hydraulického válce 23 proti opěrné destičce Jg, kterou zatlačí proti pružině 37. přičemž Šroubovice £ zaujme konečnou, správnou polohu vzhledem ke spojkové hlavě = g a přitom přítlačná eíla pro pevné spojení Šroubovice £ a spojkové hlavy = 2 J® úána předpétím stlačené pružiny β7.216 481 k The helix 6 and the steel coupling head = g are centered to exaantricity <j by means of the mechanism, so that it assumes a correct and unchanged position relative to the helix 6. The piston 24 of the hydraulic cylinder 20 reaches its end position in the cavity of the hydraulic cylinder 23, thereby causing the bolts to be moved onto the centering collar 91 of the clutch head g and to be firmly compressed. In order to prevent a possible cross-over of the two parts 5 and 6 due to the contact force of the hydraulic cylinder 23 acting in the longitudinal axis of the headstock 2 and the eccentrics of the clutch head = g deflected outside the eccentrics. against the spring 37, wherein the helix 6 assumes the final, correct position with respect to the coupling head = g, while the pressing force for the fixed connection of the helix 6 and the coupling head = 2 J is blown by the bias spring β7.

Nyní, po stlačení tlačítka Cyklus dojde k základnímu nastavení vSech obvodů elektronického obvodu I, kupříkladu čítač 13 Impulzů aa vynuluje, ručně ae nastaví, pomocí číslicových spínačů lg, 20 na koincidenčníeh obvodech ]£, délka dráhy svařování a délka dráhy otáčení, dojde k zablokování koncového spínače 17 vzhledem ke kontaktu 1§, atd. Hnací vřeteno 22 vřeteníku 2 ee začne otáčet a přitom unááí oba upnuté dílce £, 2 určené k svaření. Stiskem tlačítka Cyklus je uvedena do činnosti i neznázorněné svařovací souprava, v příkladném provedení representována hořákem JJ. Tato situace odpovídá výchozímu bodu A na diagramu z obr. 3. V době dané uběhnutím dráhy z bodu A do bodu B, která je určena úhlem oc ee uskuteční všechny přípravné operace, jako jsou kupříkladu předfuk netečného plynu, kupříkladu argonu, zapnutí jonizátoru svářecí soupravy, které má za následek zážeh oblouku na hořáku 11. atd. Po zapálení oblouku, k čemuž dojde v bodě B diagramu, vyěle svářecí souprava tuto informaci do ovládaeíeh obvodů 12. které ji zpracují a odblokují čítač 13 Impulzů, který od tohoto okamžiku začne počítat impulzy vysílané snímačem 16 otáček předlohového hřídele g. Jakmile dojde ke koincidenci impulzů čítače 1β a nastavené hodnoty dráhy svařování v koincidenčníeh obvodech 1£, vyělou koinoidenční obvody 14 signál zpětně do ovládacích obvodů β2. které dají příkaz výkonným obvodům 15 a ty při dosažení nastavené hodnoty dráhy svařování, rovnaJící so v daném případě oblouku 360° + /i , dají povol k ukončení svařování. Bylo tady dosaženo bodu C diagramu z obr. 3., určeného úhlem/?) . Na tento povel přejde svařovací souprava na režim dokončovací operace, tj* proud poklesne na proud kráteru, postupně na nulovou hodnotu, a provede ee dofuk argonu. Tyto operace jsou ukončeny v úseku obloukové dráhy dané úhlem jf*, kdy je dosaženo druhé nastavené hodnoty, tj. délky dráhy otáčení, znázorněná v diagramu ma obr. 3. bodem D, kdy dojde k zastavení otáčení. Koncový spínač 17 byl po eelou dobu od zahájení otáčení hnacího vřetena 22 tj. z bodu A až po jeho zastavení v bodě D blokován. Bři dosažení bodu D došlo k jeho odbLokováaí a v okamžiku záběru s kontaktem 18 na otočném čepu 21 koníka 2 eo vrátí eelá zařízení do výchozí polohy dané bodem A. Délka svaru ee nastavíNow, after pressing the Cycle button, all the circuits of the electronic circuit I, for example the pulse counter 13a, will be reset, reset manually, and set, by means of the digital switches lg, 20 on the coincidence circuits. limit switch 17 with respect to contact 18, etc. The drive spindle 22 of the headstock 2 ee starts to rotate while carrying the two clamped workpieces 6, 2 to be welded. Pressing the Cycle button also activates the welding set (not shown), in the exemplary embodiment represented by the torch JJ. This situation corresponds to the starting point A in the diagram of FIG. 3. At the time given by the passage of the track from point A to point B, which is determined by the angle ee, all preparatory operations such as inert gas pre-blowing, such as argon, which causes the arc to ignite on the torch 11. etc. After igniting the arc, which occurs in point B of the diagram, the welding kit divides this information into the control circuits 12 which process it and unlock the Pulse Counter 13, which starts counting from that moment. As soon as the counter pulses 1β coincide and the welding path setpoints in the coincidence circuits 16 coincide, the coinoid circuits 14 send a signal back to the control circuits β2. which command the executive circuits 15, and those which, when reaching the set value of the welding path equal to a 360 ° arc in the present case, allow the welding to be terminated. Here, point C of the diagram of FIG. At this command, the welding kit enters the finishing operation mode, ie * the current drops to the crater current, gradually to zero, and ee blows argon. These operations are terminated in the arc path section given by the angle [gamma] *, when the second set value, i.e. the length of the rotation path shown in the diagram m and FIG. The limit switch 17 has been blocked for a period of time from the start of rotation of the drive spindle 22, i.e. from point A until it stops at point D. Upon reaching point D, it has been unlocked and at the moment of engagement with contact 18 on pivot pin 21 of tailstock 2 eo returns all the devices to the starting position given by point A. Weld length ee adjusts

216 461 v koindidenčních obvodech 14 tak, aby odpovídsla n.36O° +. Toto umožňuje provádět kruhové svary libovolné délky zcela automaticky a na předem stanovené dréze. Po dosažení výchozího bodu A je polohovadlo připraveno pro další automatický svařovací cyklus.216 461 in co-identity circuits 14 so as to correspond to n.36O +. This makes it possible to perform circular welds of any length completely automatically and on a predetermined drain. After reaching the starting point A, the positioner is ready for the next automatic welding cycle.

Claims

pRbdmSt of the invention

Positioning device, in particular for the automatic welding of circular welds, for example weld joints of a spindle and a spindle head of single-spindle pump spindles, consisting of a headstock and a tailstock, connected to each other by a counter shaft by two identical gears, characterized in that the headstock (2) the tailstock (3) while the tailstock (7) is provided with a clutch head fixture (8), with an eccentricity adjustment mechanism (e) for orienting the clutch head (9) relative to the position of the rack (4), where the torch (11) of the welding set (not shown) is arranged in the plane of contact of the coupling head (9) and the crate (4), the positioner (1) is functionally assigned to the electronic circuit (I) formed by control circuits (12) speed, mounted on the countershaft (5), with an e limit switch (17) adapted to engage the e contact (18) mounted on the pivot pin (71) of the tailstock (7) and on the other hand by a β welding assembly (not shown) and at the output e through the power circuits (15) and pulse counter (13) reconnected via coincidence circuits (14) and control circuits ( 12), wherein the circuitry (14) is provided with a first digital switch (19) for presetting the distance of the weld path and a second digital switch (20) for presetting the length of rotation of the drive spindle (22) of the headstock (2) of the positioner (1) .

Positioning device according to claim 1, characterized in that the positioning means (3) of the screw (4) consists of a driving plate (31) provided on the face with a positioning disc (32) and a milk carrier (33), (32) is provided with an eccentrically located bore (34), the inner edge of which corresponds to the diameter of the screw (4) and from the cup carrier (33) to ensure the correct horizontal position of the screw (4) with respect to the coupling head (9).

3 »Positioning device according to items 1 and 2, characterized by! characterized in that the driving plate (31) is provided with a central hole (35) in which the support plate (36) is spring-loaded (37) supported by the free end against the bottom of the recess (38) of the headstock (21) of the headstock (2) and on the side opposite the front disk (21), a hydraulic cylinder (23) is mounted on the drive spindle (22) and the skirt (24) is fixedly mounted on the drive spindle! (22).