CS233130B1 - Rozkyvové ústrojí svařovacího manipulátoru - Google Patents

Abstract

Vynález rozkyvového ústrojí se týká mechanizace svařování. Rozkyvové ústrojí vyvozuje přímočarý vratný pohyb svařovacího hořáku s výdržemi v úvratích. Tohoto pohybu je dosaženo tím, že vozík, suvně uložený ve vedení a nesoucí tyč s držákem svařovacího hořáku, je spřažen s mechanismem pro vytváření výdrží poháněným kývavou kulisou. Mechanismus pro vytváření výdrží je tvořen válcem, v jehož jedné přírubě jo uložen dorazový šroub a v druhé přírubě suvně táhlo, opatřené uvnitř válce talířem a spojené s vozíkem. Pohyb válce má za následek unášení táhla, protože však mezi táhlem a dorazovým šroubem vzniká v úvratích nastavitelná mezera, je po dobu, kdy válec překonává tuto mezeru, táhlá v klidu. Výdrže svařovacího hořáku v krajních polohách jsou důležité z hlediska kvality svaru.

Description

(54) Rozkyvové ústrojí svařovacího manipulátoru

Vynález rozkyvového ústrojí se týká mechanizace svařování. Rozkyvové ústrojí vyvozuje přímočarý vratný pohyb svařovacího hořáku s výdržemi v úvratích. Tohoto pohybu je dosaženo tím, že vozík, suvně uložený ve vedení a nesoucí tyč s držákem svařovacího hořáku, je spřažen s mechanismem pro vytváření výdrží poháněným kývavou kulisou. Mechanismus pro vytváření výdrží je tvořen válcem, v jehož jedné přírubě jo uložen dorazový šroub a v druhé přírubě suvně táhlo, opatřené uvnitř válce talířem a spojené s vozíkem. Pohyb válce má za následek unášení táhla, protože však mezi táhlem a dorazovým šroubem vzniká v úvratích nastavitelná mezera, je po dobu, kdy válec překonává tuto mezeru, táhlá v klidu. Výdrže svařovacího hořáku v krajních polohách jsou důležité z hlediska kvality svaru.

233 130

233 130

Vynález se týká rozkyvového ústrojí svařovacího manipulátoru.

U svařovacích manipulátorů je třeba při obloukovém sváření podélných svarů docílit kývavého pohybu svařovacího hořáku napříč svaru. Tohoto pohybu se dosáhne zařízením obsahujícím rozkyvové ústrojí.

Jedno ze známých zařízení obsahuje hnací elektromotor, jenž je spřažen se svařovacím hořákem pomocí rozkyvového ústrojí, u něhož při změnách smyslu amplitudy kývavého pohybu hořáku je nutno elektricky reverzovat chod elektromotoru.

To je nevýhodné, nebol toto rozkyvové ústrojí je značně náročné z hlediska dimenzování a provedení použitých elektrických prvků.

Jsou známa jiná zařízení, jejichž rozkyvové ústrojí obsahuje nejčastěji klikový mechanismus. U známých zařízení výsledný pohyb hořáku má tvar půloblouků, a to v rovině kolmé k ose prováděného svaru.

Tvar tohoto pohybu je největší nevýhodou uvedeného zařízení, nebol při provádění podélných svarů se při změně vzdálenosti elektrody od svařovaného materiálu mění délka oblouku, a tím i ostatní svařovací parametry. To má vliv na kvalitu prováděných svarů, a to zejména u vícevrstvých svarů. Použití tohoto zařízení je vhodné pouze pro provádění koutových svarů. Nevýhodou uvedeného rozkyvového ústrojí je dále to, že prakticky nelze nastavovat dobu výdrže v krajních polohách hořáku.

Uvedené nevýhody podstatně zmenšuje rozkyvové ústrojí svařovacího manipulátoru podle vynálezu, obsahující motor upevněný

- 2 233 130 k r^mu a spřaženy s klikou, jež je otočně spojena s ojničí. Podstata vynálezu spočívá v tom, že ojnice je otočně spojena s kulisou, výkyvně uloženou na rámu· Kulisa je otočně spojena s válcem, směr jehož osy je kolmý na osu otáčení kulisy·

V první přírubě válce je usazen dorazový šroub· V druhé přírubě válce je suvně uloženo táhlo zakončené uvnitř váloe talířem· Táhlo je vně váloe otočně spojeno s vozíkem suvně uloženým v rámu. S vozíkem je spojena tyč, na níž je upevněn suport obsahující svařovací hořák. Aby se zabránilo samovolnému pohybu vozíku při výdržíchv krajních polohách, vozík obsahuje aspoň dva páry válečků, kde každý pár válečků je opřen o protilehlé vnitřní ploohy přímočarého rovnoběžného vedení vytvořeného v rámu· První pár válečků je uložen otočně na kostře vozíku· Druhý pár válečků je otočně uložen na vahadle, které je otočně uloženo na kostře vozíku· Rozteč válečků prvního páru je shodná se světlostí vedení· Rozteč válečků druhého páru je větší, než je světlost vedení. Kvahadlu je připevněna pružina pro předepnutí druhého páru válečků ve vedení. Pro účel nastavení rožky* vu svařovacího hořáku je v kulise otočně uložen stavěči šroub, na němž je nasazen jezdec· Jezdec je otočně spojen s válcem.

Pro účel ustavení svařovacího hořáku nad svarem j e na suportu kluzně uložen držák obsahující objímku pro připevnění svařovacího hořáku. Držák je spřažen s regulačním šroubem otočně uloženým v suportu.

Rozkyvové ústrojí podle vynálezu má tu výhodu, že při relativně jednoduchém kinematickém uspořádání výsledný pohyb svařovacího hořáku se děje v konstantní úrovni nad svařovaným místem. Přesouvání hořáku z jedné úvratě do druhé se uskutečňuje po přímce, přičemž lze snadno nastavit velikost rozkyvu, t.j· velikost amplitudy kývavého pohybu hořáku· Rovněž lze jednoduše nastavit výdrže svařovacího hořáku, t.j. období klidu v jednotlivých úvratíoh.

Na připojeném výkrese je schematicky znázorněn příklad svařovacího manipulátoru a jeho rozkyvového ústrojí, kde obr· 1 je nárys svařovacího manipulátoru, obr. 2 jeho půdorys /řez A-A z obr· 1/, obr· 3 kinematické schéma rozkyvového ústrojí·

Svařovací manipulátor je tvořen pojezdem 27. opatřeným

- 3 233 130 koly 34. která jsou usazena na kolejnicích 26 /obr. 1/. Mezi kolejnicemi 26 je upravena hřebenová tyč 28. do níž zapadá ozubené kolo 35 spřažené s poháněcím ústrojím. Kolejnice 26a hřebenová tyč 28 jsou pomocí permanentních magnetů připevněny aa svařenec 25 rovnoběžně se stykovou mezerou 36 /obr. 2/. Pojezd 27 je opatřen vodítky 29. v nichž je kolmo na směr pohybu pojezdu 27, kluzně uložen rám χ. Rám X je spřažen pomocí ustavovacího šroubu 30 s pojezdem 27. V rámu 1 je uloženo rozkyvové ústrojí /obr. 3/. Je tvořeno motorem 2 spřaženým se šnekem χ zabírajícím do šnekového kola χ. Se šnekovým kolem £ je spojena klika 2» ⁸ aíž je otočně spojena ojnice 6.. Ojniee 6 je otočně spojena s kulisou χ, která je výkyvně uložena v rámu t. Osa otáčení kulisy 7 je kolmá na rovinu, v níž se pohybuje ojnice

6. V kulise χ je otočně neposuvně uložen stavěči šroub 8, na nějž je našroubován jezdec 2* Jezdec 9 je otočně spojen s pákou 10. která je připevněna k válci 11. Směr osy válce 11 je kolmý na osu otáčení kulisy 7. Válec 11 je opatřen první přírubou 22. v níž je našroubován dorazový šroub 12. opatřený uvnitř válce 11 narážkou 1ft. V druhé přírubě 23 je suvně uloženo táhlo 13. Táhlo 13 je uvnitř váloe zakončeno talířem 14. Na druhém konci je táhlo 13 otočně spojeno s vozíkem 16. Vozík 16 je suvně uložen v rámu χ. V rámu χ je upraveno přímočaré rovnoběžné vedení 31. jehož směr je totožný s rovinou, v níž leží osa válce 11. Vozík 16 je tvořen kostrou, na níž je otočně uložen první pár válečků 1J. opírajících se o protilehlé stěny vedení 31. Druhý pár válečků 17 je otočně uložen na vahadle 32. Vahadlo 32 je otočně uloženo na kostře vozíku 16. Rozteč válečků 17 prvního páru je shodná se světlostí vedení. Roztečí válečků 17 se rozumí vzdálenost vnějších površek válečků 17. t.j. těch površek, které se v daném okamžiku dotýkají obou protilehlých částí vedení 31. měřená kolmo na vedení 31.» Rozteč válečků 17, druhého páru je větší, než je světlost vedení 31. K vahadlu 32 je připevněna pružina 33 pro předepnutí druhého páru válečků 17 ve vedení 31, t.j. pro dotlačení druhého páru válečků 17 k protilehlým částem vedení 3Ϊ_* V příkladu provedení tento silový účinek vyvozuje tažná pružina umístěná u delší základny lichoběžníka, jehož vrcholy jsou tvořeny válečky 17. Stejného účinku lze docílit neznázorněnou tlačnou pružinou uloženou u kratší základny tohoto lichoběžníka. S vozíkem 16 je pevně spojena tyč .18, nesoucí na konci suport 19. V suportu 1£ je

- 4 233 130 kluzně uložen držák 21 obsahující objímku 24 svařovacího hořáku. V suportu 19 je otočně neposuvně uložen regulační šroub 20 s nímž je spřažen držák 2,1. Rozkyvové ústrojí je v rámu 2 uloženo tak, že směr pohybu vozíku 16. a tudíž i svařovacího hořá· ku, je kolmý na stykovou mezeru 36 svařence 25.

Při činnosti se svařovací manipulátor pohybuje po kolejnicích 26 rovnoběžně se stykovou mezerou £6. Přitom současně svařovaoí hořák uložený v držáku 24 vykonává přímočaré vratné pohyby kolmo ke stykové mezeře 36. Tyto pohyby jsou vyvozeny rozkyvovým ústrojím, jehož motor 2 přes šnek 2» šnekové kolo 4. kliku 2 a ojnioi 6 způsobuje kývavý pohyb kulisy χ. Tento kývá vý pohyb se přenáší na válec 11. Velikost rozkyvu kulisy χ, a tím velikost amplitudy pohybu válce 11 lze nastavit stavěcím šroubem 8, při jehož otáčení se mění poloha jezdce χ. Při pohy bu válce z obecné polohy, při níž je mezi talířem 14 a dorazovým šroubem 12 mezera /obr. 3/, k dolní úvrati, t.j. k úvrati bližší k vozíku 16, zůstává táhlo 12 v klidu do doby, než na ně narazí dorazový šroub 12. Po nárazu dorazového šroubu 12 je táhlo 13 tlačeno a unáší před sebou vozík 16. Při tom se vytvoří maximální mezera mezi druhou přírubou 23 a talířem 14» Tento tlačný pohyb vozíku 16 pokračuje až do dolní úvratě válce 11. Po dosažení dolní úvratě se okamžitě změní smysl pohybu válce ti.» který se začne pohybovat směrem k horní úvrati. Protože mezi talířem 14 a druhou přírubou 23 existuje mezera, zůstává táhlo 13. a tím i vozík 16 v klidu do doby, než pohybující se válec 11 svou druhou přírubou 23 začne unášet táhlo 13. Přitom vznikne maximální mezera mezi talířem a a dorazovým šroubem 12. Tento pohyb a s ním spojený pohyb vozíku 16 trvá až do dosažení horní úvratě. Po dosažení horní úvratě se váleo 11 začne ihned pohybovat k dolní úvrati, avšak táhlo 13 zůstává v klidu do doby, než váleo 11 urazí dráhu rovnající se mezeře mezi talířem 1,4 a dorazovým šroubem 12, Jakmile dorazový šroub 12 narazí na talíř 14. začne jej tlačit před sebou a celý děj se opakuje. Velikost výdrží, t.j. časových intervalů, kdy je táhlo 13 v klidu, závisí při konstantních otáčkách motoru 2 na velikosti maximální mezery mezi talířem 14 a dorazovým šroubem 12. Tuto mezeru lze nastavit pomocí dorazového šroubu 12. Tak lze regulovat velikost výdrže vozíku 16 v kraj- 5 233 130 nich polohách. Aby při výdržích vozíku 16 nedocházelo k jeho nežádoucímu pohybu, je pořeba jej ve vedení předepnout, a zvýšit tak velikost tření mezi ním a vedením 31. Toho se dosáhne pružinou 33. která přitlačí druhý pár válečků 1£ k vedení 31,. Přímočarý vratný pohyb vozíku 16 s výdržemi v úvratích se přenáší na suport 19. V něm lze pomocí regulačního šroubu 20 nastavit polohu držáku 24 obsahujícího svařovací hořák tak, aby držák 24 byl na začátku pracovního cyklu nad stykovou meze rou 36.

Rozkyvové ústrojí podle vynálezu je vhodné zejména pro ' svařovací manipulátory určené pro provádění vícevrstvých svislých svarů v ochranné atmosféře COg.

— 6 —

233 130

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (4)

1. Rozkyvové ústrojí svařovacího manipulátoru obsahující motor upevněný k rámu a spřažený s klikou, jež je otoěně spojena s ojnici, vyznačující se tím, že ojnice /6/ je otočně spojena s kulisou /7/, výkyvné uloženou na rámu /1/ a kulisa /7/ je otočně spojena s válcem /11/, směr jehož osy je kolmý na osu otáčení kulisy /7/ a v jehož první přírubě /22/ je usazen dorazový šroub /12/ a v jehož druhé přírubě /23/ je suvně uloženo táhlo /13/ zakončené uvnitř válce talířem /14/, přičemž táhlo /13/ je vně válce /11/ spojeno s vozíkem /16/ suvně uloženým v rámu /1/ a s vozíkem /16/ je spojena tyč /18/, na níž je upevněn suport /19/ obsahující svařovací hořák.

2. Rozkyvové ústrojí podle bodu 1 vyznačující se tím, že vozík /16/ obsahuje aspoň dva páry válečků /17/, kde každý pár válečků /17/ je opřen o protilehlé vnitřní plochy přímočarého rovnoběžného vedení /31/ vytvořeného v rámu /1/, přičemž první pár válečků /17/ je uložen otočně na kostře vozíku /16/, zatímco druhý pár válečků /17/ je otočně uložen na vahadle /32/, které je otočně uloženo na kostře vozíku /16/ a rozteč válečků /17/ prvního páru je shodná se světlostí vedení /31/, zatímco rcůbeč válečků /17/ druhého páru je větší, než je světlost vedení /31/ a k vahadlu /32/ je připevněna pružina /33/ pro předepnutí druhého páru válečků /17/ ve vedení /31/.

3. Rozkyvové ústrojí podle bodu 1 vyznačující se tím, že v kulise /7/ je otočně uložen stavěči šroub /8/, na němž je nasazen jezdec /9/, jenž je otočně spojen s válcem /11/.

4. Rozkyvové ústrojí podle bodu 1 vyznačující se tím, že na suportu /19/ je kluzně uložen držák /21/ obsahující objímku /24/ pro připevnění svařovacího hořáku, přičemž držák /21/ je spřažen s regulačním šroubem /20/ otočně uloženým v suportu /19/.

2 výkresy

233 130