DD203265A1

DD203265A1 - DEVICE FOR CARRYING A WELDING BURNER

Info

Publication number: DD203265A1
Application number: DD23765082A
Authority: DD
Inventors: Werner Kraus; Herbert Berger; Peter Scheibner; Gerald Pfeiffer
Original assignee: Werner Kraus; Herbert Berger; Peter Scheibner; Gerald Pfeiffer
Priority date: 1982-02-24
Filing date: 1982-02-24
Publication date: 1983-10-19

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Fuehrung eines Schweiszbrenners entlang einer geradlinigen Schweisznaht. Es ist ein Schweiszgeraet zu schaffen, mit dem ungeschweiszte Reststuecke mit guter, gleichbleibender Nahtqualitaet geschweiszt werden koennen. Die Einrichtung soll mit gleichbleibender Schweiszgeschwindigkeit ein vollstaendiges Ausschweiszen der Ecken an begrenzten Bauteilen gestatten. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe geloest, dasz der Schweiszbrenner an seinem der Schweisznaht abgewandten Ende auf einem senkrecht zur Naht verschiebbaren Schwenkzapfen auf dem Geraetetraeger gelagert ist und vorzugsweise in der Mitte zwischen Schwenkzapfen und Schweisznaht ein Fuehrungszapfen auf einem Fuehrungselement angeordnet ist, das motorisch auf dem Geraetetraeger parallel zur Schweisznaht bewegbar ist, wobei der Fuehrungszapfen in ein Langloch am Schweiszbrenner eingreift und dasz weiterhin das Fuehrungselement und die Parallelfuehrung fuer den Schwenkzapfen durch ein starres Koppelelement verbunden sind, dessen wirksame Laenge etwas dem halben Abstand zwischen Schwenkzapfen und Fuehrungszapfen entspricht.The invention relates to a device for guiding a Schweiszbrenners along a straight Schweisznaht. It is a Schweiszgeraet to create, with the ungeschweiszte rest pieces with good, consistent seam quality can be welded. The device should allow a constant Ausschweiszen the corners of limited components with constant Schweiszgeschwindigkeit. According to the invention, the object is achieved that the welding torch is mounted on its end facing away from the weld on the device carrier and preferably in the middle between the pivot and Schweisznaht a Fuehrungszapfen is arranged on a Fuehrungselement, the motor on the Geraetetraeger parallel is movable to Schweisznaht, wherein the Fuehrungszapfen engages in a slot on Schweiszbrenner and dasz continue the Fuehrungselement and the Parallelfuehrung for the pivot pin are connected by a rigid coupling element whose effective length corresponds to something half the distance between the pivot pin and Fuehrungszapfen.

Description

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Einrichtung zur Führung eines SchweißbrennersDevice for guiding a welding torch

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur ITührung eines Schweißbrenners entlang einer geradlinigen Schwei-ßnant mit gleichbleibender Geschwindigkeit der Brennerspitze gegenüber der Naht mit Hilfe eines auf einem selbssüahrenden Geräteträger schwenkbaren Schweißbrenners zum ununterbrochenen- -Schweißen von begrenzten Hahtabschnitten»The invention relates to a device for ITführung a welding torch along a straight welding edge with a constant speed of the burner tip with respect to the seam by means of a self-supporting device carrier pivoting welding torch for continuous- -Welding of limited Hahtabschnitten »

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Charakteristik der "bekannten technischen LösungenCharacteristic of the "known technical solutions

Für Hontageschweißarbeiten gibt es selbstfahrende Schweißgeräte, die aus einem motorisch angetriebenen Geräteträger und einem darauf "befestigten Schweißbrenner "bestehen· Diese Geräte fahren entweder direkt auf dem Werkstück oder auf geeigneten Führungsschienen und. werden vorzugsweise für das Eäfi-Kehlnahtschweißen eingesetzt· Einen großen Aateil der Kehlnähte bilden jedoch relativ kurze Nähte, die an beiden Buden durch Querstege abgegrenzt sind« Beim Schweißen dieser Nähte mit den oben beschriebenen Montageschweißgeräten besteht der lachteil, daß ein Teil der Naht,· der der Baulänge des Geräteträgers entspricht, ungeschweißt bleibt.-Zum Schweißen, dieser begrenzten Nähte gibt es deshalb bereits Montageschweißgeräte, bei denen der Schweißbrenner auf dem Geräteträger verfahrbar oder schwenkbar ist. Bei Schweißbrennern, die auf dem Geräteträger linear verfahrbar sind, besteht der Nachteil, daß nach, wie vor ein Eeststück der Naht, das etwa der Brennerbreite entspricht, nicht schweißbar ist· .Self-propelled welding machines consisting of a motor-driven implement carrier and a "mounted welding torch" mounted on it · These devices move either directly on the workpiece or on suitable guide rails and. However, a large proportion of the fillet welds form relatively short seams, which are delineated by transverse webs at both stalls. When welding these seams with the above-described assembly welders, the disadvantage is that a part of the seam, ie corresponds to the length of the equipment carrier, remains unwelded.-For welding, these limited seams there are therefore already assembly welding equipment, in which the welding torch on the equipment carrier is movable or pivoting. In the case of welding torches which can be moved linearly on the equipment carrier, there is the disadvantage that after, as in the case of an Eest piece of the seam, which corresponds approximately to the burner width, it is not possible to weld.

Ein vollständiges Schweißen der gesamten Naht ist durch ein Schwenken des Brenners erreichbar. Durch das Schwenken ist es möglich, ähnlich wie beim Handschweißen mit geneigtem Brenner aus der Icke herauszuschweißen und mit entgegengesetzt geneigtem Brenner in die gegenüberliegende Ecke hineinzuschweißen, Der fahrbare Geräteträger ermöglicht es, daß die Nahtlänge nach oben nicht begrenzt ist, während die Begrenzung nach unten durch die-Baulänge des Geräteträgers gegeben ist.Complete welding of the entire seam is achieved by pivoting the burner. By pivoting, it is possible, similar to the hand welding with inclined burner out of the Icke and weld it with oppositely inclined burner in the opposite corner, the mobile equipment carrier allows that the seam length is not limited upwards, while the limitation down through the-length of the device carrier is given.

Beim Schwenken des Brenners auf dem Geräteträger muß eine Geradführung der Brennerspitze entlang der Schweißnaht erfolgen. Dieser Geradführungsmechanismus wird bei gehlnaht-When swiveling the burner on the equipment carrier, a straight guide of the burner tip must be made along the weld. This linear guide mechanism is used in case of fillet

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schweißgeräten mit Hilfe einer Kurbelschwinge realisiert, wodurch.'auf einem "begrenzten Abschnitt der Bewegung der Brennerspitze eine annähernd geradlinige Bewegung erzeugt wird. Die Surbelschwinge hat aber den Nachteil, daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Schweißbrennerspitze entsprechend dem am Kreisbogen wirksamen Tektor nicht gleichmäßig ist. Sine ungleichmäßige Schweißgeschwindigkeit ist jedoch technologisch nicht günstig und kann Ungleichmäßigkeiten in der Uahtdicke verursachen. Die bereits.genannte Möglichkeit, mit einer Geradführung des Brenners zu arbeiten, weist diesen Nachteil der ungleichmäßigen Geschwingikeit nicht aufj erlaubt aber andererseits nicht das Tollständige Ausschweißen der Ecken♦The crank arm has the disadvantage that the speed of movement of the tip of the welding torch is not uniform according to the arc acting on the arc However, welding speed is technologically unfavorable and can cause unevenness in the thickness of the work.The already mentioned possibility of working with a straight guide of the burner does not show this disadvantage of uneven speed, but on the other hand does not allow complete welding of corners ♦

Sine weitere Schwierigkeit bei Montageschweißgeräten mit zusätzlicher Brennerbewegung besteht in der lotwendigkeit, die Fahrgeschwindigkeit des Geräteträgers und die Pahr- oder Schwenkgeschwindigkeit des Brenners auf den gleichen Wert festzulegen, um beim Obergang von einer Bewegung in die andere keinen Geschwindigkeitssprung zu erhalten, Die Abstimmung der Drehzahl von zwei verschiedenen An triebsmotoren läßt sich nur sehr ungenau vornehmen und zwar besonders dann, wenn diese Drehzahl zur Erreichung unterschiedlicher Schweißgeschwindigkeiten noch synchron-verstellt werden muß. Deshalb wurde bereits vorgeschlagen, für beide Bewegungen nur einen Antriebsmotor vorzusehen und zum Umschalten zwischen Geräteträger und Schweißbrennerbewegung ein Differntialgetriebe vorzusehen· Mit dieser Einrichtung kann eine durchgehende, gleichmäßige Schweißgeschwindigkeit erz-ielt werden, die nur von der-Drehzahl des Antriebsmotors abhängig ist,. Allerdings ist für die Herstellung eines Differentialgetriebes ein hoher mechanischer Aufwand erforderlich, was sich auf die Herstellungskosten des Montageschweißgerätes nachteilig auswirkt ,Another difficulty with assembly welding equipment with additional burner movement is the need to set the speed of the equipment carrier and the Pahr- or swivel speed of the burner to the same value in order to obtain the transition from one movement to the other no speed jump, the tuning of the speed of two different drive motors on can be made only very inaccurate, especially if this speed must still be synchronized-adjusted to achieve different welding speeds. Therefore, it has already been proposed to provide only one drive motor for both movements and to provide a Differntialgetriebe for switching between equipment carrier and welding torch · With this device, a continuous, uniform welding speed can be achieved, which depends only on the speed of the drive motor. However, a high mechanical complexity is required for the production of a differential gear, which adversely affects the manufacturing cost of the assembly welding machine,

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Es gibt auch "bereits Vorschläge,, die lineare Bewegung des Geräteträgers und die Schwenkbewegung des Brenners mit einem gemeinsamen Antrieb zu realisieren, So befindet sich zum Beispiel an einer Führungsschiene, die parallel zur Schweißnaht anzubringen ist, eine Zahnstange, in die ein mit der Schwenkeinrichtung des Brenners gekoppeltes Zahnrad eingreift. Wenn sich der Geräteträger auf der Schiene bewegt, wird gleichzeitig das Schwenken des Brenners ausgelöst, I¹Ur diese Art der Brennerführung muß für jede Uahtlänge eine spezielle Führungsschiene mit einer übersetzungsstufe für eine speziell angepaßte Schwenkgeschwindigkeit des Brenners vorhanden sind· Andere Kehlnahtschweißgeräte arbeiten mit gekrümmten oder teilweise gekrümmten Führungsschienen, die das Schwenken des Brenners kontinuierlich über die ganze Nahtlänge oder nur an den Nahtenden gestatten, Auch bei diesen Geräten muß für unterschiedliche Nahtlängen eine speziell angepaßte Führungsschiene verwendet werden*There are also "proposals already made to realize the linear movement of the device carrier and the pivotal movement of the burner with a common drive, So is for example on a guide rail, which is to be mounted parallel to the weld, a rack into which one with the pivoting device engages the burner coupled gear. When the device carrier is moved on the rail, the pivoting of the burner is fired at the same time, I ¹ Ur this type of burner guide must for each Uahtlänge a special guide rail having a gear stage for a specially adapted pivot speed of the torch are present · Other Kehlnahtschweißgeräte work with curved or partially curved guide rails, which allow the pivoting of the burner continuously over the entire seam length or only at the seam ends, Also for these devices, a specially adapted guide rail ve for different seam lengths be used

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist ein selbstfahrendes Schweiß- oder Schneidgerät zu schaffen, mit dem begrenzte Schweißnähte ohne ungeschweißte Reststücke teilautomatisch mit guter, gleichbleibender NahtQualität geschweißt werden können.It is a self-propelled welding or cutting device to create, with the limited welds can be welded semi-automatically without unwelded remnants with good, consistent seam quality.

Das Wesen der ErfindungThe essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einrichtungThe invention is based on the object, a device

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zur Führung eines Schweißbrenners entlang einer geradlinigen Schweißnaht zu entwickeln, die mit gleichbleibender Schweißgeschwindigkeit ein vollständiges Ausschweißen der Ecken an begrenzten Bauteilen gestattet»to develop a welding torch along a rectilinear weld that allows complete welding of the corners to limited components at the same welding speed »

Erfindungsgemäß ist ein fahrbarer Geräteträger mit einem schwenkbaren Brenner ausgestattet, die beide mit einem gemeinsamen Motor bewegt werden. Die Bewegung des Brenners auf dem Geräteträger erfolgt durch Schwenken um einen Zapfen, der an dem der Naht abgewandten. Ende des Brenners eingreift.According to the invention a mobile equipment carrier is equipped with a pivotable burner, both of which are moved by a common motor. The movement of the burner on the equipment carrier takes place by pivoting about a pin which faces away from the seam. End of the burner engages.

Dieser Schwenkzapfen ist in der Fahrebene des Geräteträgers senkrecht zur Naht verschiebbar und ermöglicht dadurch die Umwandlung der Kreisbogenbewegung der Brennerspitze in eine geradlinige Bewegung. Yorzugsweise in der Mitte zwischen Schwenkzapfen und Schweißnaht, ist ein Führungszapfen auf einem Führungselement angeordnet * Dieses Führungselement ist parallel zur Schweißnaht auf dem Geräteträger verfahrbar. Der Führungszapfen auf dem- Führungselement greift in ein Langloch am Brenner oder an der Brennerhaiterung ein. Das Führungselement ist weiterhin mit der Parallelführung des Schwenkzapfens durch ein starres Koppelelement verbunden, dessen wirksame länge etwa dem halben Abstand zwischen Schwenkzapfen und Führungszapfen entspricht. Der .Antriebsmotor steht wahlweise mit dem Geräteträger oder dem Führungselement im Singriff und bestimmt die Fahr- bzw» Schweißgeschwindigkeit des Schweißgerätes, wobei eine lineare Abhängigkeit zwischen Motordrehzahl und Geschwindigkeit des Führungselementes besteht« Diese lineare Abhängigkeit überträgt sich durch die Parallelführung mit geringen Abweichungen auch auf die Bewegung des Schweißbrenners in bezug auf die Schweißnaht. Das Umschalten der Kraftübertragung zwischen Antriebsmotor und Geräteträger bzw, .Führungselement erfolgt vorzugsweise mit Hilfe von Magnetkupplungen, die durch Bnd-This pivot pin is displaceable in the driving plane of the device carrier perpendicular to the seam and thereby allows the transformation of the circular arc movement of the burner tip in a rectilinear motion. Preferably in the middle between pivot pin and weld, a guide pin is arranged on a guide element * This guide element is movable parallel to the weld on the equipment carrier. The guide pin on the guide element engages in a slot on the burner or on the Brennerhaiterung. The guide element is further connected to the parallel guide of the pivot pin by a rigid coupling element whose effective length corresponds approximately to half the distance between the pivot pin and guide pin. The .Antriebsmotor is either with the gear tray or the guide element in the singing grip and determines the driving or »welding speed of the welding machine, with a linear dependence between engine speed and speed of the guide element consists« This linear dependence is transmitted by the parallel guide with minor deviations on the Movement of the welding torch with respect to the weld. The switching of the power transmission between the drive motor and the device carrier or, .Führungselement is preferably carried out by means of magnetic clutches, which by Bnd-

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Schalter am Führungselement und am Geräteträger abwechseln, eingeschaltet werden« Sie Übersetzungsverhältnisse der Kraftübertragungselemente sind so abgestimmt, daß bei gleicher Motordrehzahl die gleiche Geschwindigkeit von Geräteträger bzw. Brennerspitze gegenüber dem Werkstück vorliegt. Das Schweißgerät ist in der beschriebenen Form vorzugsweise in Verbindung mit dem MAG-Schweißverfahren einsetzbar. Es ist aber auch für andere Schweißverfahren, wie UP-Schweißen, MIG-Schweißen oder für Brennschneidarbeiten einsetzbar. Daruberhinaus kann das Gerät für' alle Arbeiten, wo ein Werkzeug von einer Icke zur anderen Ecke bewegt werden muß, eingesetzt bzw» angepaßt werden. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Führungssystems besteht darin, daß im Gegensatz zu den Geradführungen mit Kurbelschwinge das auf den Brenner wirkende Führungselement eine gleichförmige Bewegung ausführt, wodurch in jeder möglichen Stellung des Brenners eine gleichbleibende Schweißgeschwin— digkeit erzielt wird. Das Führungselement kamt bei geeigneter Gestaltung zur direkten Aufnahme des Schweißbrenners ohne Schwenkmö'glichkeit dienen, wodurch eine Abwandlung des Kehlnahtschweißgerätes mit Parallelführung des Brenners entsteht«Alternate the switches on the guide element and on the device carrier. «They are gear ratios of the power transmission elements are tuned so that at the same engine speed, the same speed of device carrier and burner tip over the workpiece exists. The welding apparatus can preferably be used in the described form in conjunction with the MAG welding method. However, it can also be used for other welding processes, such as UP welding, MIG welding or flame cutting. In addition, the device can be used for all work where a tool must be moved from one corner to the other corner. The advantage of the guide system according to the invention is that, in contrast to the linear guides with rocker arm acting on the burner guide member performs a uniform movement, whereby in each possible position of the burner, a constant welding speed is achieved. The guide element can, with a suitable design, serve for the direct acceptance of the welding torch without possibility of pivoting, whereby a modification of the fillet weld welder with parallel guidance of the burner is produced «

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Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden« Die zugehörige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung des kinematischen Problems·The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows a schematic representation of the kinematic problem.

Ein Schweißbrenner 1 ist an einem der Schweißnaht 2 abgewandten Ende auf einem Schwenkzapfen 3 gelagert, der mit Hilfe einer Parallelführung 4 senkrecht zur Schweißnaht 2 verschiebbar ist· Torzugsweise .in' der Mitte zwischen Schwenkzapfen 3 und Sehweißnaht 2 ist ein Führungszapfen 5 auf einem Führungselement 6 angeordnet· Dieses Führungselement 6 ist parallel zur Schweißnaht 2 auf dem Geräteträger 7 verfahrbar. Der Führungszapfen 5 auf dem Führungselement 6 greift in ein Langloch am Schweißbrenner 1 ein. Zum Ausgleich der Kreisbogenbewegung des Schweißbrenners 1 ist das Führungselement 6 mit der Parallelführung 4 des Schwenkzapfens 3 durch ein starres Koppelelement 8 verbunden, dessen wirksame Länge etwa dem halben Abstand zwischen Schwenkzapfen 3 und Führungszapfen 5 entspricht.A welding torch 1 is mounted on a pivot pin 3 facing away from the weld seam 2, which is displaceable perpendicular to the weld seam 2 with the aid of a parallel guide 4. In the middle between the pivot pin 3 and the welded seam 2, a guide pin 5 is provided on a guide element 6 This guide element 6 is movable parallel to the weld seam 2 on the equipment carrier 7. The guide pin 5 on the guide member 6 engages in a slot on the welding torch 1 a. To compensate for the circular arc movement of the welding torch 1, the guide element 6 is connected to the parallel guide 4 of the pivot pin 3 by a rigid coupling element 8, whose effective length corresponds approximately to half the distance between the pivot pin 3 and guide pin 5.

Claims

Apparatus for guiding a welding torch along a rectilinear welding seam at a constant speed of the burner tip with respect to the latter, by means of a welding torch which can be pivoted on a self-propelled equipment carrier, for the continuous welding of limited sections of wire, characterized in that the welding torch

(1) on. its the welding seam (2) facing away from the end on a perpendicular to the Haht sliding pivot pin (3) on the equipment carrier (7) is mounted and preferably in the middle between pivot pin (3) and weld

(2) - a guide pin (5) on a guide element (6) is arranged, the. Motor on the equipment carrier (7) parallel.zur weld seam (2) is movable, wherein the guide pin (5) in a slot on the welding torch (i ) engages and that further the guide element (6) and the parallel guide (4) for the pivot pin (3) by a rigid coupling element (8) are connected, whose effective length corresponds approximately to half the distance between the pivot pin (3) and guide pin (5) ,

2 »means for guiding a welding torch according to item 1, characterized in that for the .Antrieb the device carrier (1) and the guide element (6) a common motor is present, the magnetic couplings alternately with equipment carrier (1) or guide element (6) is engaged ..

- For this a sheet of drawings · -