DD205358A1

DD205358A1 - WELDING GUIDE TO THE TRANSITIONAL WELDING CORNER SECTIONS OF PROVISIONAL MEASURES

Info

Publication number: DD205358A1
Application number: DD23864582A
Authority: DD
Inventors: Walter Langer
Original assignee: Walter Langer
Priority date: 1982-04-01
Filing date: 1982-04-01
Publication date: 1983-12-28

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Schweisstechnik. Der nuetzliche Effekt, der bei Anwendung der Erfindung eintritt, besteht darin, den Grad der Automatisierung insbesondere in der schiffbaulichen Sektionsfertigung zu erhoehen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine durch ein verfahrbares Portal getragene Schweisskopffuehrung zum uebergangslosen Schweissen Eckenabschnitte aufweisender Kehlnaehte zu schaffen. Diese Schweisskopffuehrung besteht aus einer Saeule, die vom Portal in die abzuschweissende Fachkonstruktion abgesenkt wird. Am unteren Ende ist ein zweiteiliger Knickausleger angelenkt, an dessen Spitze der mit Tast- und Fuehrungselementen ausgestattete Schweisskopf angeordnet ist. Durch Rotation und Translation der Saeule folgt der Schweisskopf dem Nahtverlauf, wobei Abstandsaenderungen zwischen der Saeule und dem Schweisskopf durch den Knickausleger aufgenommen werden. Anwendung findet die Erfindung vorzugsweise in der Schiffskoerperfertigung.The invention relates to the field of welding technology. The useful effect of using the invention is to increase the degree of automation, particularly in shipbuilding section production. The object of the invention is to provide a worn through a movable portal Schweisskopffuehrung for seamless welding corner sections exhibiting Kehlnaehte. This welding head guide consists of a column, which is lowered from the portal into the specialized construction to be welded. At the bottom of a two-piece articulated boom is articulated, at the top of the equipped with tactile and Fuehrungselementen welding head is arranged. By rotation and translation of the column, the welding head follows the course of the seam, wherein changes in distance between the column and the welding head are absorbed by the articulated arm. The invention is preferably used in ship body production.

Description

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Title of the invention

Schweißkopfführung zum übergangslosen- Schweißen Eckenabschnitte aufweisender KehlnähteWelding head guide for seamless welding of corner seams with fillet welds

Field of application of the invention

Die Erfindung findet vorzugsweise Anwendung im Schiffskörperbau beim Verschweißen offener Fachkonstruktionen mittels Schutzgasschv/eißung. Diese Fachkonstruktionen treten insbesondere im Doppelbodenbereich des Schiffskörpers in großer Anzahl auf und bilden Arbeitslinien, die sich unter vorbestimmten Winkeln schneiden und somit geschlossene Vierecke bzw. Vielecke bilden.The invention is preferably used in hull construction when welding open specialist structures by means of protective gas injection. These specialist constructions occur in large numbers, particularly in the double bottom area of the hull, and form working lines that intersect at predetermined angles and thus form closed squares or polygons.

Characteristic of the known technical solutions

Der bekannte Stand der Technik ist zum anstehenden Problemkreis im wesentlichen durch zwei Grundprinzipien gekennzeichnet.The known prior art is characterized for the upcoming problem area essentially by two basic principles.

So ist bekannt, die insbesondere im Schiffbau typischen Fachkonstruktionen durch autonome Kehlnahtschweißgerate abzuschweißen. Dabei gibt es eine Vielzahl von Ausfuhrungsformen, deren gemeinsames Anliegen darin besteht, den Schweißkopf längs horizontalen Arbeitslinien zu führen. Der Schweißprozeß wird dabei von einer geraden Arbeitslinie auf die andere, die erste unter einem vorbestimmten Winkel schneidende Arbeitslinie übergangslos fortgesetzt. Eine derartige Gerätekonzeption erfordert einen hohen materiellen Aufwand, da mehrere Geräte gleichzeitig zum Einsatz kommen sollen. Alle diese Geräte sind jedoch mit eigenen Geräteeinheiten, wie zum Beispiel dem Antrieb, der Führungsmechanik, Versorgungseinrichtungen fürIt is known, for example, to weld off the specialist constructions, which are typical in shipbuilding, by means of autonomous fillet welding machines. There are a variety of embodiments, their common concern is to guide the welding head along horizontal working lines. The welding process is thereby continued from a straight line of work to the other, the first working line cutting at a predetermined angle without transition. Such a device design requires a lot of material, since several devices are to be used simultaneously. However, all these devices are with their own equipment units, such as the drive, the guide mechanism, utilities for

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die Durchführung des Schweißprozesses, Einrichtungen zur Speicherung und zum Vorschub des Schweißdrahtes, Steuerungen für den automatischen Betrieb u.a.m. auszurüsten. Vielfach weisen die beschriebenen Geräte eine Masse auf, die dtis Umsetzen von Hand in ein nächstes Fach durch das Bedienungspersonal unmöglich macht. Zum Umsetzen ist also Krankapazität zu binden. Ein weiterer Mangel leitet sich aus den Abmessungen des Gerätes ab. Es versteht sich, daß die Groi3e der dachkonstruktion die Punktion des autonomen Kehlnahtschweißgerätes gewährleisten muß. Die minimale Abmessung der Fachkonstruktion, die mittels beschriebener Gerätetechnik geschweißt werden kann, wird somit durch das Gerät selbst bestimmt. Fachkonstruktionen, die dieser Forderungen nicht genügen, müssen durch Handschweißung bearbeitet werden.the carrying out of the welding process, devices for storing and advancing the welding wire, controls for automatic operation and the like; equip. In many cases, the devices described have a mass which makes it impossible to manually transfer them to a next compartment by the operating personnel. To implement so crane capacity is to bind. Another defect is derived from the dimensions of the device. It is understood that the size of the roof structure must ensure the puncture of the autonomous Kehlnahtschweißgerätes. The minimum dimension of the shed construction, which can be welded by means of the described device technology, is thus determined by the device itself. Special designs that do not meet these requirements must be machined by hand welding.

Als zweites Grundprinzip sind durch verfahrbare Portale getragene Schweißeinrichtungen zu nennen. Insbesondere der Schiffbau kennt eine Vielzahl von Anwendungsfällen, z. B. beim Schweißen von Plattenstößen, beim Schweißen senkrechter Kehl_ nähte in Schiffsdoppelboden u. a.The second basic principle is welding equipment supported by movable gantries. In particular, shipbuilding knows a variety of applications, eg. B. when welding plate joints, welding vertical Kehl_ stitched in ship's double bottom u. a.

Diese Einrichtungen sind jedoch der entsprechenden Schweißtechnologie angepaßt und deshalb nicht geeignet, Kehlnähte, die Eckenabschnitte aufweisen übergangslos zu schweißen.However, these devices are adapted to the corresponding welding technology and therefore not suitable to weld fillet seams having corner sections seamlessly.

Der japanischen EB 51-23389 ist eine technische Lösung feu entnehmen, die sich auf eine Kombination der beiden genannten Prinzipien stützt.The Japanese EB 51-23389 is a technical solution based on a combination of the two principles mentioned above.

Eine Mehrzahl autonomer Kehlnahtschweißgeräte wird durch ein, den Bauplatz überspannendes Portal aufgenommen und in die entsprechenden Fächer abgesenkt. Die Kehlnahtschweißgeräte suchen selbsttätig die zu schweißende Naht und Schweißen übergangslos das gesamte Fach ab. Ein Teil der Versorgungseinrichtungen wird bei dieser Ausführung vom Gerät auf das Portal verlagert.A plurality of autonomous Kehlnahtschweißgeräte is taken up by a, the construction site spanning portal and lowered into the appropriate subjects. The fillet welding machines automatically search the seam to be welded and weld seamlessly the entire compartment. Part of the utilities is moved from the device to the portal in this embodiment.

Die aufgeführten Nachteile autonomer kehlnahtschweißgeräte lassen sich jedoch auch bei dieser Variantenlösung nicht vermeiden. .However, the disadvantages of autonomous fillet weld welders listed can not be avoided even with this variant solution. ,

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Object of the invention

Der nützliche Effekt, der bei Anwendung der Erfindung im Vergleich zu den bereits bekannten Lösungen erreicht wird, besteht darin, den Grad der Automatisierung insbesondere in der schiffbaulichen Sektionsfertigung zu erhöhen.The beneficial effect achieved with the use of the invention compared to the already known solutions is to increase the degree of automation, especially in shipbuilding section production.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine durch ein verfahrbares Portal getragene Schweißkopfführung zum übergangslosen Schweißen Eckenabschnitte aufweisender Kehlnähte zu schaffen.The object of the invention is to provide a worn by a movable portal welding head guide for seamless welding corner sections exhibiting fillet welds.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die erfindungsgemäße Schweißkopfführung von einem verfahrbaren Portal aufgenommen und in den jeweiligen Schweißbereich abgesenkt wird. Die Schweißkopfführung besteht aus einer vertikal verschieb-· baren und um eine senkrechte Achse drehbar$i Säule. An dem u-iterr.n Ende dieser Säule ist ein zweiteiliger Knickausleger horizontalachsig angelenkt. Der Knickausleger besteht aus der an der Säule angelenkten Säulenschwinge und der mit dieser über ein weiteres horizontalachsiges Gelenk verbundenen Schweißkopfschwinge. Am freien Ende der Schweißkopfschwinge ist der Schweißkopf angeordnet, der zur Nahtverfolgung mit Tast- und Führungselementen ausgestattet ist. Der Schweißkopfschwinge ist ein Parallelführungsstab zugeordnet, der bewirkt, daß der Schweißkopf unabhängig von der Ausladung des Knickauslegers eine schweißgerechte Position einnimmt. Das Einziehen des Knickauslegers und die vertikale Verstellung der Säule werden durch einen gemeinsamen Antrieb realisiert, wobei die Punktionsabläufe aufeinander folgen. Dieser Antrieb erfolgt über ein Hubseil, das an der Säulenschwinge angreift und zu einem im Portal befindlichen Hubwerk führt. Beim Hieven des Hubwerkes erfolgt zunächst das Einziehen des Knickauslegers bis diese Bewegung durch einen Anschlag begrenzt wird, Danach wird über den Anschlag die vertikal'e Verstellung der Säule realisiert. Beim Pieren des Hubseiles· laufen die Punktionen in umgekehrter Reihenfolge ab. Das Ausfahren des Knickauslegers in Schweißposition erfolgt nach Beendigung des Absenkens der Schweißkopfführung durch Federkraft, die der Wirk-This object is achieved in that the welding head guide according to the invention is taken up by a movable portal and lowered into the respective welding area. The welding head guide consists of a vertically displaceable column rotatable about a vertical axis. At the u-iterr.n end of this column, a two-piece articulated boom is hinged horizontal axis. The articulated boom consists of the pillar rocker articulated to the column and the welding head rocker connected to it via another horizontal axis joint. At the free end of the welding head rocker, the welding head is arranged, which is equipped with tactile and guide elements for seam tracking. The welding head rocker is associated with a parallel guide rod which causes the welding head to assume a position suitable for welding independently of the projection of the articulated boom. The retraction of the articulated boom and the vertical adjustment of the column are realized by a common drive, the puncture sequences follow each other. This drive takes place via a hoist rope, which acts on the pillar rocker and leads to a hoist located in the portal. When lifting the hoist, the pulling in of the articulated boom is initially carried out until this movement is limited by a stop. Thereafter, the vertical adjustment of the column is realized via the stop. When pacing the hoist rope · the punctures run off in reverse order. The extension of the articulated boom in welding position takes place after completion of the lowering of the welding head guide by spring force, the effect of

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richtung des Hubseils entgegengesetzt ist. Begrenzt wird das Ausfahren des Knickauslegers durch die Tast- und Puhrungs- , elemente am Schweißkopf, die dem zu schweißenden Nahtverlauf folgen und die schweißgerechte Position des Schweißkopfes sichern. Bei einer programmorientierten Drehung der Suule wird die beim Abschweißen von Fachkonstruktionen auftretende Abstandsänderung zwischen der Drehachse und der Kehlnaht durch die erfindungsgemäße Schweißkopfführung selbsttätig ausgeglichen.direction of the hoisting rope is opposite. The extension of the articulated boom is limited by the tactile and impingement elements on the welding head, which follow the weld seam to be welded and secure the welding position of the welding head. In a program-oriented rotation of the Suule the change in distance occurring between the axis of rotation and the fillet weld occurring during the welding off of specialized constructions is compensated automatically by the welding head guide according to the invention.

embodiment

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt in Pig. 1 eine schematische Darstellung der Schweißkopfführung,The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The accompanying drawing shows in Pig. 1 is a schematic representation of the welding head guide,

Pig. 2 ein Schweißablaufschema beim Abschweißen eines Doppelbodenfaches.Pig. 2 a welding procedure diagram when welding off a double bottom compartment.

Das zu verschweißende Doppelbodenfach besteht aus der Bodenplatte .17 und einem Gitter- oder Fachwerk aus Quer- und Längsträgern '18., die senkrecht auf der Bodenplatte 17 stehen und einander unter einem rechten Winkel schneiden, wobei die Kehlnaht an der Stelle, an welcher die Bodenplatte 17 und die Träger 18 zusammenstoßen eine andere in der waagerechten Ebene liegende Kehlnaht schneidet. Daa eingesetzte Schweißgerät muß in der Lage sein, dem rechteckigen Nahtverlauf in einem Zug zu folgen und das Dot-nelbodenfach übergangslos zu schweißen.The double bottom compartment to be welded consists of the base plate .17 and a latticework of transverse and longitudinal girders 18, which are perpendicular to the bottom plate 17 and intersect each other at a right angle, the fillet at the point at which the Bottom plate 17 and the carrier 18 collide another cuts lying in the horizontal plane fillet. Daa used welding machine must be able to follow the rectangular seam in one go and weld the dot-bottom shelf seamlessly.

Der Bauplatz, auf dem der Doppelboden gefertigt wird, ist von einem verfahrbaren Portal überspannt. Auf dem Portal befinden sich eine Vielzahl von Schweißkopfführungen, die in das jeweilige Doppelbodenfach abgesenkt werden. Die Schweißkopfführung besteht in ihrer Einzelheit aus einer senkrechten Säule 1, die durch nicht näher beschriebene Antriebe vertikal verstellt und um die Vertikalachse gedreht werden kann. Am unteren Ende der Säule 1 ist ein Knickausleger angelenkt, der aus einer Säulenschwinge 2 und einer Schweißkopfschwinge 3 besteht. An der Spitze des Auslegers ist derThe construction site, on which the raised floor is made, is spanned by a movable portal. On the portal are a variety of welding head guides, which are lowered into the respective double bottom compartment. The welding head guide consists in its detail of a vertical column 1, which can be adjusted vertically by unspecified drives and rotated about the vertical axis. At the lower end of the column 1, an articulated arm is articulated, which consists of a column rocker 2 and a welding head rocker 3. At the top of the jib is the

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Schweißkopf 13 gleichfalls gelenkig angeordnet. Alle ielenkpunkte des Knickauslegers führen ihre E3wegung um eine horizontale Achse aus. Um zu gewährleisten, daß der Sdiweißkopf 13 unabhängig von der Stellung des Knickauslegers stets in Schweißposition bleibt, ist die Schweißkopfschwinge 3 mit einem Parallelfuhrungsstab 4 versehen. Die Verstellung des Knickauslegers erfolgt in Richtung "Einziehen" durch ein an der Säulenschwinge 2 befestigtes Hubseil 8, das über eine an der Säule 1 angeordnete Umlenkrolle 9 zu dem im Portal befindlichen Hubwerk führt. Die Verstellung in Richtung "Ausfahren" wird durch eine Druckfeder 10 gewährleistet. Das Einfahren der Schweißkopfführung erfolgt durch Absenken der Säule 1 in die Ausgangsstellung 14 innerhalb des Doppelbodenfaches durch Pieren des Hubseiles ö bis auf das Maß a. Dieses Maß kennzeichnet die Hubbegrenzung nach unten. Beim weiteren Pieren des Hubseiles 8 wird die Säulenschwin&e Z durch die Druckfeder 10 von der Säule 1 über das Anschlußlager 16 abgeschwenkt. Dabei setzt die Schwenkrolle 6 mit' dem angelenkten Rahmen 5 und der Schweißkopfschwinge 3 sowie dem Parallelführungsstab 4 auf der Bodenplatte 17 auf. Durch die wirkende Kraftkomponente rollt die Schwenkrolle 6, auf der sich das ganze Schweißkopfführungsgetriebe mit dem eingebauten Schweißkopf 13 abstützt, in Richtung Träger 1tf. Diese Bewegung wird durch die Abstandsrolle 7 gestoppt. Damit hat der Schweißkopf 13 seine Ausgangsstellung erreicht und kann nun bis zum Ende der durch Verfahren des Portals bewirkten Translation 15 schweißen. Das Erreichen dieser Position wird durch bekannte Endschalter signalisiert und sofort die Rotation 15' eingeleitet. Diese Rotation 15' von 180 läuft programmorierrtiert ab. Der Längenausgleich wird über die Abstandsrolle 7 in Verbindung mit dem Schweißkopfführungsgetriebe automatisch geregelt. Die Höhe des Schweißkopfes 13 wird von der Schwenkrolle 6 festgelegt. Der Parallelführungsstab 4 sorgt dafür, daß der Schweißkopf 13 zwischen Bodenplatte 17 und Träger 18 stets einen Winkel von 45° einnimmt. Damit sind die Seiten b und c abgeschweißt. Der gleiche Vorgang wiederholt sich beim Abschweißen öer Seiten d und e.Welding head 13 also arranged articulated. All ielenkpunkte the articulated boom perform their E3wegung about a horizontal axis. In order to ensure that the whitening head 13 always remains in the welding position regardless of the position of the articulated boom, the welding head rocker 3 is provided with a parallel guide bar 4. The adjustment of the articulated boom takes place in the direction "retraction" by a secured to the column rocker 2 hoisting rope 8, which leads via a arranged on the column 1 guide roller 9 to the hoist located in the portal. The adjustment in the direction of "extension" is ensured by a compression spring 10. The retraction of the welding head is carried out by lowering the column 1 in the starting position 14 within the double bottom compartment by Pieren the hoist rope ö to the dimension a. This dimension indicates the stroke limitation downwards. Upon further piercing of the hoist rope 8, the pillar flyer & e Z is swung by the compression spring 10 from the pillar 1 via the connecting bearing 16. In this case, the caster 6 with 'the hinged frame 5 and the welding head rocker 3 and the parallel guide rod 4 on the bottom plate 17. By virtue of the acting force component, the castor 6, on which the entire welding head guide mechanism is supported with the built-in welding head 13, rolls in the direction of the carrier 1tf. This movement is stopped by the spacer roller 7. Thus, the welding head 13 has reached its initial position and can now weld to the end of the translation caused by the portal 15. Reaching this position is signaled by known limit switches and immediately initiated the rotation 15 '. This rotation 15 'of 180 is programmed to program. The length compensation is automatically controlled via the spacer roller 7 in conjunction with the Schweißkopffführungsgetriebe. The height of the welding head 13 is determined by the pivot roller 6. The parallel guide rod 4 ensures that the welding head 13 between the base plate 17 and support 18 always assumes an angle of 45 °. Thus, the sides b and c are welded. The same process is repeated when welding off sides d and e.

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Nachdem das Doppelbodenfach abgeschweißt ist, wird das Schweißgerät aus demselben herausgehoben. Durch Hieven des Hubseiles 8 wird zunächst gegen die Druckfeder 10 die Säulen schwinge 2 gegen die Säule 1 geschwenkt, bis der Stopper 11 an den Stopperanschlag 12 gelangt. Während dieses Vor^/mges verbleibt die Säule 1 in der Stellung gemäß Pig. 1 . 1 ie Schweißkopfschwinge 3 legt sich dabei an die Säulenschwinge 2, das bedeutet, daß sich die Schweißkopfführung auf ein minimales Volumen reduzieren läßt. Damit ist die Voraussetzung für das Ein- und Ausfahren der Schweißgeräte aus den zum Teil sehr engen Doppelbodenfächern gegeben. Beim weiteren Hieven des Hubseiles b wird die gesamte Säule 1 über den Stopper 11 und den Stopperanschlag 12 aus dem Doppelbodenfach herausgefahren.After the double bottom compartment is welded, the welder is lifted out of it. By lifting the hoist rope 8, the pillars 2 against the pressure spring 10 is first pivoted against the column 1, until the stopper 11 comes to the stopper stopper 12. During this advance, the column 1 remains in the position according to Pig. 1 . 1 he welding head rocker 3 lays down the pillar rocker 2, which means that the welding head guide can be reduced to a minimum volume. Thus, the requirement for the extension and retraction of the welding equipment from the sometimes very tight double bottom compartments is given. Upon further lifting of the hoisting cable b, the entire column 1 is moved out of the double bottom compartment via the stopper 11 and the stopper stop 12.

Damit steht das Schweißgerät zum Abschweißen des nächsten Doppelbodenfaches bereit.Thus, the welder is ready for welding off the next double bottom compartment.

Claims

238 6 U 5

invention claim

Welding head guide for the seamless welding of corner seams having Kehlnähte, which is supported by a construction site spanning movable portal and is lowered into the respective welding area, characterized in that the welding head guide from a portal vertically displaceable and rotatable about the vertical axis arranged column ( 1), which comprises at its lower end a two-piece articulated boom connected via a horizontally axle connecting bearing (16), comprising a column rocker (2) as the part of the articulated boom associated with the column (1) and one with the pillar rocker (2) horizontal axis joint connected welding head rocker (3), which is equipped with a parallel guide rod (4) and at its free end a horizontal axis joint for receiving a equipped with tactile and Pührungselementen welding head (13) and that the drive of the welding head guide as a on the pillar rocker (2) attacking, to im.Portal located hoist leading hoist rope (8), which is acted upon to limit the retraction of the articulated boom and the vertical displacement of the column (1) as a successive puncture by a stop, wherein a Retracting the articulated boom counteracting spring element between the column (1) and the column rocker (2) is arranged.

- For this 1 sheet drawings -