CS272891B1 - Tongs for spot resistance welding - Google Patents

Description

1

CS 272891 EL

Vynález rieši kliešte pře bodové odporové zváranie s plávajácim; silovým mechaniz-mora a týká sa klieští typu "C", ktorých zváracie elektrody vykonávajá pohýb priamočiarýa tiež klieští typu "H", nazývaných tiež nožnicové, ktorých elektrody sa pohybujá pokružnicí. Sálej sa ríeáenie týká klieští jednozdvihových, ale tiežklieští dvoj zdviho-vých so zdvihom maximálnym a zdvihom pracovným. Kiešenie je vhodné najma pře kliešteurčené do pracovísk s vysokým stupňom automatizácie, například do pracovísk robotizova-ných. Na týchto pracoviskách sa zhotovuje vačší počet bodových odporových zvarov tak,že do naprogramovaných miest dopravuje robot zváracie kliešte upevněné na zápastie ro-bota a otvorené do potřebného zdvihu. Za účelom dosiahnutia všetkých miest bodovéhozvárania sa Často kombinuje pohýb robota s pohýbom polohovadla, do ktorého je zváranýdielec upnutý. Tolerancie priestorového určenia dosiahnuté na konci týchto pohybov spo-lu s tvarovými nepresnosťami zváraného dielca vyžadujá, aby sa kliešte pri zváraní moh-li v smere posobenia zváracej sily uchytit na zváraný dielec. Vyžaduje to volné uloženýsilový mechanizmus do vedenia nosnej časti klieští. Takto uložený silový mechanizmus,ktorého nosná část je upevněná na zápastie robota, nazýváme plávajúcim.

Plávanie silového mechanizmu je u známých riešení umožněné tým, že v smere vedeniaposobia na mechanizmus proti sebe pružné,předpáté prvky, například pružiny, ktoré kom-pcnzujú polohová nepřesnost miesta zvárania, Predpatie musí byť vačšie ako sily posobia-ce z hmotnosti a zotrvačnosti celého silového mechanizmu. Tieto poměrně velké predpatiasposobujá odchylky od optimálnej zváracej sily a vnášajú pri zváraní tiež přídavné momen-ty do systému ramien robota. Tieto okolnosti ohraniČujá potom dodržanie akosti zvarova ohraničujú tiež použitie robota danej ánosnosti. Ďalšia nevýhoda vyplývajáca z použi-tia známých riešení je v tom, že vyžadujá pre dvoj zdvihové kliešte priamočiarý dvojzdvi-hový silový motor, čo znamená motor tandemový, dimenzovaný na plná zváracíu silu, rela-tivné tažký, ktorý predlžuje konštrukciu silového mechanizmu a tým i moment do zápastiarobota. Tandemový motor je výrobně velmi náročný.

Uvedené·nevýhody sá riešením klieští podlá vynálezu odstránené.

Podstata riešenia klieští pre bodové odporové zváranie s plávajácim silovým mebha-nizmom so zabudovaným silovým jednozdvihovým priamočiarym motorom je v tom, že na nosnáčasť klieští je pevne uložená dorazová jednotka opatřená nástavcom proti prvému dorazuupevnenom na ramene spojenon so silovým piestom silového motora a ďalej opatřená nástav-com proti druhému dorazu upevnenom na ramena spoj enom so silovým valcom silového motora.Dorazová jednotka je dq plavajáceho silového mechanizmu uložená tak, že rozpatia medzinástavcami a dorazmi určujá zdvih klieští.

Pre dvojzdvihové kliešte je výhodné dorazová jednotku vytvořit* ako dvojpiestnýpriamočiarý motor s piestami posobiacimi smerom von z valca priamočiareho motora a pies-ty opatřit* nástavcami posobiacimi proti předmětným dorazom.

Pre jednozdvihové kliešte je možné vytvořit dorazová jednotku ako kompaktný dorazopatřený nástavcami posobiacimi proti předmětným dorazom. Výhoda zváracích. klieští zhotovených podlá vynálezu je predovšetkým v tom, že polo-ha plávajáceho mechanizmu voči zápastiu robota je pri otvorených kliešťach určená silovýmefektom, vyvolaným samotným mechanizmům a to proti dorazu, pevne spojenému so zápastímrobota. Odpadá teda potřeba silných pružných vyvažovačích prvkov a ich negativny vplyvna zváraciu silu je slinovaný. Takisto sá pri zváraní odstránené přídavné momenty do ra-mena robota vyvolané vyvažovacími prvkami. Dvoj zdvihové kliešte zhotovené podlá vynálezuvykazujá ešte tá výhodu, že moment, vyvolaný hmotnosťou klieští do ramena robota satiež minimalizuje. To je dané tým, že dvojzdvihový silový priamočiarý motor, tandemový,je nahradený jednoduchým, jednozdvihovým priamočiarym motorom, ktorý je l'ahší, a použi-tím ktorého sa celková dl'žka a tým i vzdialenosť ťažiska klieští od zápastia robota zmen-šuje. ř Í OS 272891 B1 2

Za účelom vysvetlenia stavby a funkcie klieští zhotovených podlá vynálezu je naobr. 1 schematicky znázorněný mechanizmus klieští typu "C" pre riešenie dvoj zdvihové,a na obr. 2 mechanizmus klieští typu "H" pre riešenie jednozdvihové. Schémy vyjadrujúpolohu mechanizmov pri maximálnom otvorení.

Dvoj zdvihové kliešte typu ”0" (podl'a obr. 1) sú svojou nosnou častou 12 upevněnéna zápastie robota 16. Vodiaca tyč 17 je spojená s prvým ramenom silového piesta 7 apriamočiare voíne vedená v nosnej časti klieští 12. Na vodiacej tyči 17 je priamočiarevol’ne vedený tiež silový priamočiary motor L· Takto uložená kinematika splňuje pod-mienky plávajúceho silového mechanizmu. Do prvého ramena 6_ je upevněný doraz _5. Do dru-hého ramena 10 silového valca 11 priamočiareho motora 1_ je upevněný druhý doraz 9. Napiestnú tyč 18 je vsadená prvá elektroda 19 a druhá elektroda 20 je prostředníctvomelektrodového ramena 21 vsadená do veka 22 silového priamočiareho motora 1. Na nosnúčasť klieští 12 je uložená dorazová jednotka 2, v ktorej je uložený dvojpiestny priamo-čiary motor 13, v ktorom pSsobia protisměrně prvý piest 14 a druhý piest 15. Obr. 1znázorňuje kliešte otvorené do maximálneho otvorenia, ktoré je dané zdvihom L silové-ho piesta 7. Prvý piest 14 a druhý piest 15 sú pri maximálnom otvorení zdvihom L silo-vého piesta 7. zatlačené o zdvihy N prvého piesta 14 a druhého piesta 15 do dvojpiest-ného motora 13. Přívod tlakového média pod silový piest 7_je v mieste a a nad piest,pri zváraní, v mieste b, Do dvojpiestného priamočiareho motora 13 je tlakové médiumpřivedené v mieste c. Silový priamočiary motor _1_má zabudovaní pružinu 23 pod piest 7_.

Jednozdvihové kliešte typjl "H" (podl'a obr. 2) sú svojou nosnou častou 12 upevněnéna zápastie robota 16. Okolo čapu 24 je volné otočné uložené prvé rameno^, do ktoréhoje zakotvená piestna tyč 18 silového piestu J7 a volné, otočné uložené tiež rameno 10,do ktorého je zakotvené veko 22 silového priamočiareho motora JL. Do prvého ramena _6_jezakotvené horné rameno 25 s prvou elektrodou 19 a do druhého ramena 10 je zakotvenéspodně rameno 26 s druhou elektrodou 20. Takto riešená kinematika splňuje podmienkuplávajúceho silového mechanizmu. Do prvého ramena 6 je upevněný prvý doraz _5_ a do dru-hého ramena 10 druhý doraz 9. Na nosnú časť klieští 12 je uložená dorazová jednotka_2,ktorá je utvořená ako dvojpiestny priamočiary motor 13 tak, aby určovala případe jedno-zdvihových klieští zdvih L a u dvoj zdvihových pracovný zdvih M a zdvih maximálny. V prípáde jednozdvihových klieští može byť dorazová jednotka 2 upravená ako kompaktný doraz3_ (obr. 2).

Pracovný cyklus dvoj zdvihových klieští typu "C" začína v maximálně otvorenej polo-he (obr, 1). V polohe maximálného zdvihu 1 sú kliešte udržiavané i bez tlakového médiazásluhou pružiny_23. Vytvořením tlaku v mieste a je otváracou silou priamočiareho moto-ra _1 otvorená poloha klieští zabezpečená. Prvý piest .14 a druhý piest 15, v dvojpiest-nom priamočiarom motore 13 je zatláčaný do vnútornej polohy o zdvihy N piestov 14 a 15a vzdialenosť od prvého nástavca 4_k druhému nástavci 8_, ktorá jev ;relácii- so zdvihomsilového priamočiareho motora 1_, určuje maximálny zdvih 1. Tým, že dvojpiestny priamo-čiary motor 13 je pevne zakotvený k zápastiu robota 16, je tiež poloha klieští voči zá-pastiu robota 16 plným silovým otváracím efektom priamočiareho motora 1 zaistená. Pritomto maximálnom otvorení L klieští vykonává roboť s kliešťami rýchle pohyby na nároč-nej dráhe. Zafixovanie so silovým efektom je preto velmi opodstatněné. Zavretie klieštísa vykonává spravidla po premiestnení klieští na Salšie naprogramované miesto. Zavretieklieští do pracovného zdvihu M sa dosahuje vypuštěním tlakového média v mieste a, při-vedený tlak do miesta c dvojpiestneho priamočiareho motora 13 vytláča piesty 14 a 15o zdvihy N a pružina 23 túto polohu otvorenia klieští a polohu plávajúceho mechanizmuudržuje. Kliešte otvorené do pracovného zdvihu sa premiestňujú iba krátkými, priamko-vitými pohýbmi a určenie ich otvorenia M a ich poloha v priestore silou pružiny 23 jepostačujúca, Pre zváranie sa napúšťa silový priamočiary motor 1 v mieste b zváracím 3

CS 272891 EL tlakom a celý silový mechanizmus klieští už počas zatvárania vol'ne plává a na zváranejsúčlastke sa uchytí zváracou silou "bez ovplyvnenia přídavnými silami.

Pri otváraní klieští sa napúšta médiom silový priamočiary motor 1. v raieste a av mieste b sa tlakové médium vypúšťa. Pri otváraní do pracovného zdvihu klieští M sapřed dosiahnutím tohoto zdvihu přeruší tlak v mieste a. Pri otváraní do maximálnehozdvihu klieští L sa v mieste. a ponechá tlak rovnaký až do premiestnenia klieští donásledujúceho naprogramovaného miesta zyárania a do zahájenia zváracieho cyklu. DvoJ-piestny priamočiary motor 137 može byt; stéle pod tlakom v mieste £, ktorý Je zladenýso silou pružiny 23 tak, aby pri pracovnom zdvihu íí sila vyvodená piestami 14 a 15bola vačšia ako sila pružiny 23. Z toho vyplývá, že dvojpiestny priamočiary motor 13Je konstruovaný na podstatné nižšie sily ako tandemové motory používané pre dvoj zdvi-hové kliešte u iných systémov a tak náhradou tandemového priamočiareho motora dvoj-pxestnyra priamočiarym motorom 13 sa ušetří aj na hmotnosti celých klieští.

Funkcia Jednozdvihových kliešti ako klieští typu "H" (obr. 2) zhotovených podlávynálezu, Je vo svojej podstatě rovnabá ako funkcia kliešti, na obr. 1. Otvorená po-loha klieští Je, ako u dvoj zdvihových, udržiavaná pružinou 23 i bez plnenia silovéhopriamočiareho motora _1_ tlakovým médiom. Po vytvoření tlaku v mieste a J e otváracousilou klieští potvrdená táto poloha, pri ktorej Je zdvih klieští L daný vzdialenostouod prvého nástavce _£ k druhému nástavců 8 vzdialenostou od prvého néstavca 4, k druhémunástavců 8j pričom prvý piest 14 a druhý piest 15 sposobujú tlmenie pohybu při otvára-ni klieští. Ak Je dorazová Jednotka 2 upravená ako kompaktný doraz_3 (obr. 2), takpracujú ELíeŠte bez tlmenia pohybu při otváraní. Nakolko ide v danom příklade o klieš-te typu "H" s osou otáčania ramien 6. a 10 okolo čapu 24, tak zdvih klieští L nemusíbyt totožný, ale zato úměrný so zdvihom 1 silového priamočiareho motora 1 v pomerepříslušných vzdialenosti od osi čapu 24 a úměrný so vzdialenosťou od prvého néstavca 4k druhému nástavců_8. Funkcia a vlastnosti týchto klieští v otvorenej polohe, pri ichzatváraní, zváraní a otváraní sú totožné s klieštami uvedenými na obr. 1. Je vynechanáiba funkcia zatvárania a otvérania do pracovného zdvihu klieští M, Z uvedeného popisu klieští pře bodové odporové zváranie s plávajúcim mechanizmomzhotovených podl'a vynálezu a z popisu ich funkcie vyplývá, že ich maximálně otvoreniea txež poloha voči zapástiu robota Je silou silového mechanizmu stabilizovaná. Tátodoležitá funkčná vlastnost, ktorá výrazné zvyšuje spolehlivost prevádzky na robotizo-vaných pracoviskách, Je dosahovaná pri súčasnom eliminovaní přídavných sil pri uchyte-ní sa klieští na zváranú súčiastku. Pri vlastnom zváraní to znamená možnost optimélné-ho dodržiavania požadovanej zváracej sily, teda akosti zvarov, a tiež eliminovanie pří-davných sil do ramien robota. Okrem toho z konštrukčného riešenia podlá vynálezu pria-mo vyplývá, že u klieští dvoj zdvihových so zdvihom pracovným a maximálnym, odpadápoužitie konštrukčne zložitého a výrobně náročného tandemového priamočiareho dvoj zdvi-hového motora. Funkčně Je nakradený výrobně nenáročným, 1‘ahším prvkem, ktorý súčasnerieši zvýhodněné plávanie silového mechanizmu. Zásadná výhoda Je ešte v tom, že navr-hované riešenie sa može uplatnit tak pře kliešte typu "0", ako pre kliešte typu "H" aže ovládací, například pneumatický obvod Je pre obidva typy, ale tiež pre jednozdviho- vé a dvojzdvihové prevedenie, rovnaký a přitom elementárne Jednoduchý, s dvomi vstupný-mi logickými signálmi. Tieto výhody sa mSžu výrazné prejavit pri výrobě širšieho sorti-mentu klieští rozných alternativ.

Kliešte zhotovené podlá vynálezu sú. vhodné pre robotizované pracoviská a výhodarovnakého ovládania klieští typu"C" a typu "H" a tiež rovnakého ovládania Jednozdviho-vých a dvojzdvihových klieští sa projaví pri údržbě liniek, v ktorých sú použité rožnetypy klieští. Kliešte podlá vynálezu sa možu použit tiež na automatizovaných alebo me-chanizovaných pracoviskách do Jednoúčelových zariadeni ak sa nevyžaduje náročné

Claims (3)

i* CS 272891 B1 priestorové umiestnenie bodových zvarov a keS sa nepředpokládá výroba rozných tvarovýchalternativ výrobku. PŘED MET VYNÁLEZU

1. Kliešte pre bodové odporové zváranie so silovým jednozdvihovým priamočiarymmotorom zabudovaným do plávajúceho silového mechanizmu, vyznačujúce sa tým, že nanosná časť (12) je pevne uložená dorazová jednotka (2) opatřená prvým nástavcom (4)proti prvému dorazu (5) upevnenom na prvom ramene (6) spojenom so silovým piestom (7)jednozdvihového priamočiareho silového motora (1) a Sálej opatřená druhým nástavcom (8) proti druhému dorazu (9) upevnenom na druhom ramene (10) spojenom so silovým vál-com (11) jednozdvihového silového priamočiareho motora (1), pričom dorazová jednotka(2) je do plávajúceho silového mechanizmu uložená tak, že rozpatie medzi prvýmnástavcom (4) a druhým nástavcom (8) určuje proti prvému dorazu (5) a druhému dorazu (9) zdvih klieští.

2, Kliešte pre bodové odporové zváranie podía bodu 1, vyznačujúce sa tým, žedorazová jednotka (2) je vytvořená ako dvojpiestny priamočiary motor (13) a prvýmpiestom (14) opatřeným prvým nástavcom (4) a s druhým piestom (15) opatřeným druhýmnástavcom (8).

' 3. Kliešte pre bodové odporové zváranie podlá bodu 1, vyznačujúce sa tým, že dorazová jednotka (2) je vytvořená ako kompaktný doraz (3) opatřený prvým nástavcom (4) a druhým nástavcom (8). 2 výkresy