-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung betrifft einen freitragenden Schweißautomaten für eine selbstentladende Ladeplatte.
-
Stand der Technik
-
Die
CN 202 240 246 U beschreibt einen freitragenden Schweißroboter mit einem Bewegungsmechanismus zum Folgen eines Profils.
-
Die
WO 2011/075 007 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Entfernung zu einer Oberfläche eines Werkstücks und eine Anordnung zum Bearbeiten eines Werkstücks.
-
-
Die
US 2012/0 160 811 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Beschichten einer Innenseite eines Rohrbogens mittels Auftragsschweißens.
-
Wenn ein Schrank mit den bestehenden verschiedenen Schweißmaschinen geschweißt wird, kann ein automatisches profilierendes Schweißen schwierig realisiert werden. Der Hauptgrund liegt darin, dass der mechanische Profilierungsmechanismus der bestehenden Schweißmaschine, nämlich der ein automatisches Schweißen realisierende Profilierungsmechanismus, den Schweißbrenner zum Schweißen entlang nur einer Schweißnaht führen kann und den Schweißbrenner nicht dazu führen kann, nach fertigem Schweißen einer Schweißnaht zu einer anderen angrenzenden Schweißnaht zu wechseln. Da ferner bei bestehenden Profilelementen das das Werkstück berührende Profilelement eine bestimmte Dicke aufweist, die größer als der Durchmesser des Schweißdrahtes ist, kann der Schweißbrenner den Abschnitt in der Nähe der Verbindungsstelle von zwei Schweißnähten nicht genau schweißen, nämlich keine ganze Schweißnaht schweißen. Beim Schweißen besteht ein toter Winkel. Daher muss der Schweißbrenner beim bestehenden Schrankschweißen manuell betätigt werden, beim Schweißen bestehen niedrige Genauigkeit und Effizienz sowie lange Schweißzeit.
-
Inhalt der Erfindung
-
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen freitragenden Schweißautomaten für eine selbstentladende Ladeplatte bereitzustellen, der den Schweißbrenner dazu führen kann, automatisch entlang den Schweißnähten an vier Kanten des Schranks kontinuierlich zu schweißen, und es sichergestellt werden kann, dass eine genaue Positionierung und ein genaues Schweißen immer noch erfolgen kann, während der Schweißbrenner von einer Schweißnaht zu einer anderen Schweißnaht wechselt. Und beim Schweißen besteht kein toter Winkel.
-
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist durch folgende technische Lösung realisiert:
-
Ein freitragender Schweißautomat für eine selbstentladende Ladeplatte weist einen Bewegungsmechanismus und einen profilierenden Schweißmechanismus auf, wobei der Bewegungsmechanismus den profilierenden Schweißmechanismus zur Bewegung antreiben kann, wobei der profilierende Schweißmechanismus ein äußeres Gehäuse aufweist, wobei ein Hohlraum im äußeren Gehäuse angeordnet ist, wobei im Hohlraum ein inneres Gehäuse montiert ist, wobei das innere Gehäuse gegenüber dem äußeren Gehäuse drehen kann, wobei am äußeren Gehäuse eine Dreheinrichtung des inneren Gehäuses montiert ist, wobei ein Ausführungsbauteil der Dreheinrichtung des inneren Gehäuses mit dem inneren Gehäuse verbunden ist und eine Drehkraft dem inneren Gehäuse zur Verfügung stellt, wobei ein innerer Hohlraum im inneren Gehäuse angeordnet ist, wobei im inneren Hohlraum eine erste Sonde, eine zweite Sonde und eine dritte Sonde fest montiert sind, wobei die erste Sonde, die zweite Sonde und die dritte Sonde nicht kollinear sind, wobei ein Universalgelenk am inneren Gehäuse montiert ist, wobei das Universalgelenk sich unterhalb der ersten Sonde befindet, wobei ein Pendelhebel an einem Pendelelement des Universalgelenks montiert ist, wobei ein Exzenterelement am Pendelelement des Universalgelenks oder an einem Abschnitt des Pendelhebels montiert ist, wobei das Exzenterelement sich unterhalb des inneren Gehäuses befindet, wobei der Teil des Exzenterelementes, der das Werkstück berührt, als Kontaktelement bezeichnet ist, wobei eine Kontaktelementsachse des Kontaktelementes um einen bestimmten Abstand H von einer Pendelhebelsachse des Pendelhebels abweicht, wobei die Ebene, in der die Pendelhebelsachse und die Kontaktelementsachse sich befinden, als horizontale Ebene bezeichnet ist, wobei die Ebene vertikal zur horizontalen Ebene als Längsebene bezeichnet ist, wobei die Verbindungslinie der horizontalen Ebene und der Längsebene parallel zur Pendelhebelsachse ist, wobei unter der Führung des Pendelelementes des Universalgelenks der Pendelhebel sowohl entlang der horizontalen Ebene als auch entlang der Längsebene pendeln kann, wobei das Pendeln des Pendelhebels entlang der horizontalen Ebene die erste Sonde oder die dritte Sonde triggern kann, wobei das Pendeln des Pendelhebels entlang der Längsebene die zweite Sonde triggern kann, wobei zwei Regler auf der Seitenwand des inneren Gehäuses montiert sind, wobei ein erster Regler der beiden Regler sich unterhalb der ersten Sonde befindet, wobei der zweite Regler der beiden Regler sich unterhalb der zweiten Sonde befindet, wobei eine Drehhülse am Außenumfang des äußeren Gehäuses oder des inneren Gehäuses montiert ist, wobei die Drehhülse gegenüber dem äußeren Gehäuse oder dem inneren Gehäuse drehen kann, wobei ein erster Motor am äußeren Gehäuse montiert ist, wobei ein erstes Zahnrad an der Ausgangswelle des ersten Motors montiert ist, wobei ein erstes Hohlrad am Außenumfang der Drehhülse montiert ist, wobei das erste Hohlrad und das erste Zahnrad ineinander greifen, wobei ein Verbindungselement an der Drehhülse montiert ist, und wobei ein Schweißbrenner am Verbindungselement montiert ist. Außerdem ist ein Laser-Entfernungsmesser am Verbindungselement montiert, wobei ein horizontaler Schiebemechanismus des Schweißautomaten einen Querträger aufweist, wobei der Querträger mit einer ersten Verbindungsplatte verbunden ist, wobei am Querträger eine erste lineare Führungsbahn und eine erste Zahnstange montiert sind, wobei eine erste Schieber-Verbindungsplatte beweglich an der ersten linearen Führungsbahn montiert ist, wobei eine horizontale Schiebeplatte an der ersten Schieber-Verbindungsplatte montiert ist, wobei an der horizontalen Schiebeplatte ein vertikaler Schiebemechanismus und ein zweiter Motor montiert sind, wobei ein erstes Antriebszahnrad am zweiten Motor montiert ist, und wobei das erste Antriebszahnrad und die erste Zahnstange ineinander greifen.
-
Um das Ziel der vorliegenden Erfindung weiter zu realisieren, kann folgende technische Lösung auch verwendet werden: Der Bewegungsmechanismus ist durch einen Längs-Schiebemechanismus, den horizontalen Schiebemechanismus und den vertikalen Schiebemechanismus ausgebildet, wobei der Längs-Schiebemechanismus einen Längsträger aufweist, wobei am Längsträger eine zweite lineare Führungsbahn und eine zweite Zahnstange angeordnet sind, wobei eine zweite Schieber-Verbindungsplatte beweglich an der zweiten linearen Führungsbahn montiert ist, wobei die erste Verbindungsplatte an einer zweiten Schieber-Verbindungsplatte montiert ist, wobei ein dritter Motor an der ersten Verbindungsplatte montiert ist, wobei ein zweites Antriebszahnrad am dritten Motor montiert ist, wobei das zweite Antriebszahnrad und die zweite Zahnstange ineinander greifen, wobei der horizontale Schiebemechanismus an der ersten Verbindungsplatte montiert ist, wobei der vertikale Schiebemechanismus am horizontalen Schiebemechanismus montiert ist, und wobei der profilierende Schweißmechanismus am vertikalen Schiebemechanismus montiert ist.
-
Der vertikale Schiebemechanismus weist eine dritte lineare Führungsbahn auf, wobei ein Bewegungskörper beweglich an der dritten linearen Führungsbahn montiert ist, wobei eine Mutter und eine Verbindungsstange am Bewegungskörper montiert sind, wobei an der horizontalen Schiebeplatte ein Servomotor montiert ist, wobei die Ausgangswelle des Servomotors mit der Kugelumlaufspindel verbunden ist, und wobei die Kugelumlaufspindel mit einem Gewinde der Mutter verbunden ist.
-
Die Dreheinrichtung des inneren Gehäuses ist durch ein zweites Hohlrad, ein zweites Zahnrad und einen vierten Motor ausgebildet, wobei der vierte Motor am äußeren Gehäuse montiert ist, wobei die Ausgangswelle des vierten Motors mit dem zweiten Zahnrad verbunden ist, wobei das zweite Hohlrad am Außenumfang des inneren Gehäuses montiert ist, und wobei das zweite Hohlrad und das zweite Zahnrad ineinander greifen.
-
Das Verbindungselement ist durch einen Halter der Verbindungsstange, einen Befestigungssitz, eine Strebe, eine Verstellwelle des Brennerwinkels und einen Antikollisionsmechanismus ausgebildet, wobei der Halter der Verbindungsstange mit der Drehhülse verbunden ist, wobei am Halter der Verbindungsstange eine Strebe und eine Verstellwelle des Brennerwinkels montiert sind, wobei ein Antikollisionsmechanismus an der Verstellwelle des Brennerwinkels montiert ist, und wobei der Schweißbrenner am Antikollisionsmechanismus befestigt ist.
-
Der Laser-Entfernungsmesser ist an der Strebe montiert, wobei ein Anschlag am Bodenabschnitt des Laser-Entfernungsmessers montiert ist.
-
Im inneren Gehäuse ist eine vierte Sonde montiert, wobei die erste Sonde, die zweite Sonde, die dritte Sonde und die vierte Sonde kreisförmig gleichmäßig verteilt sind, und wobei der Pendelhebel entlang der Längsebene pendelt und die zweite Sonde oder die vierte Sonde triggert.
-
Das Universalgelenk ist durch einen Schwenkblock und eine Kreuzwelle ausgebildet, wobei die Kreuzwelle durch die Längsachse und die Querachse in vertikaler Befestigung und Verbindung ausgebildet ist, wobei im Schwenkblock ein Schwenkhohlraum angeordnet ist, wobei die Kreuzwelle im Schwenkhohlraum montiert ist, wobei die beiden Enden der Querachse mit dem Schwenkblock beweglich verbunden sind, wobei die beiden Enden durch den Schwenkblock gehen und danach mit dem inneren Gehäuse beweglich verbunden sind, wobei der Schwenkblock das Pendelelement des Universalgelenks ist, und wobei der Schwenkblock und der Pendelhebel fest miteinander verbunden sind.
-
Die vorliegende Erfindung hat Vorteile: sie kann den Schweißbrenner dazu führen, entlang vier Schweißnähten zwischen der Bodenplatte des Schranks und vier Kanten ein kontinuierliches Schweißen auszuführen, um sicherzustellen, dass der Schweißbrenner sich genau auf die Schweißnaht ausrichten kann, während der Schweißbrenner eine Schweißnaht fertig geschweißt hat und danach zur einer anderen angrenzenden Schweißnaht wechselt. Dadurch wird ein automatisches Schweißen des Schranks realisiert, um die Effizienz und die Genauigkeit des Schweißens zu erhöhen. Sie weist ferner einen Hebeprofilierungsmechanismus auf, um die Höhe des Schweißbrenners genau einzustellen, um den Schweißbrenner zu einem genauen Schweißen des Schranks ohne manuelle Positionierung vollautomatisch zu führen. Die vorliegende Erfindung hat weitere Vorteile wie kompakten Aufbau, niedrige Herstellungskosten und einfache Verwendung.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnung
-
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Struktur des freitragenden Schweißautomaten für eine selbstentladende Ladeplatte gemäß der vorliegenden Erfindung; 2 ist eine vergrößerte schematische Strukturansicht vom vertikalen Schiebemechanismus; 3 ist eine schematische Strukturansicht von 2 aus linker Perspektive; 4 ist eine schematische Hinteransicht der Struktur von 3; 5 ist eine vergrößerte schematische Strukturansicht vom profilierenden Schweißmechanismus; 6 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Struktur von 5; 7 ist eine schematische Strukturansicht von 5 aus rechter Perspektive; 8 ist eine vergrößerte schematische Querschnittsansicht der Struktur von A-A von 7; 9 ist eine vergrößerte schematische Strukturansicht von Abschnitt I von 8; 10 ist eine schematische Strukturansicht in C-Richtung von 9; 11 ist eine schematische Strukturansicht des freitragenden Schweißautomaten für eine selbstentladende Ladeplatte; 12 ist eine schematische Strukturansicht von 11 aus linker Perspektive, in der Figur sind der vertikale Schiebemechanismus und der darauf montierte Schweißbrenner weggelassen; 13 ist eine vergrößerte schematische Strukturansicht von Abschnitt II von 12; 14 ist eine vergrößerte schematische Strukturansicht von Abschnitt III von 11; 15 ist eine vergrößerte schematische Strukturansicht von 8 in B-Richtung.
- Bezugszeichenliste: 1 Längsträger, 2 Standsäule, 3 Zweite lineare Führungsbahn, 4 Zweite Zahnstange, 5 Abdeckhaube der zweiten Führungsbahn, 6 Erste Verbindungsplatte, 7 Querträger, 8 Zweite Schieber-Verbindungsplatte, 9 Erste lineare Führungsbahn, 10 Erste Zahnstange, 11 Erste Schieber-Verbindungsplatte, 12 Abdeckhaube der ersten Führungsbahn, 13 Dritter Motor, 14 Zweites Antriebszahnrad, 15 Erster elastischer Mechanismus, 16 Halterung des Schweißers, 17 Schweißstromquelle, 18 Erste Panzerkette, 19 Horizontale Schiebeplatte, 20 Halterung der Drahtvorschub-Einrichtung, 21 Drahtvorschub-Einrichtung, 22 Zweite Panzerkette, 23 Zweiter Motor, 24 Zweiter elastischer Mechanismus, 25 Erstes Antriebszahnrad, 26 Äußeres Gehäuse des Bewegungskörpers, 27 Servomotor, 28 Koppler, 29 Kugelumlaufspindel, 30 Bewegungskörper, 31 Dritte lineare Führungsbahn, 32 Mutter, 33 Dritte Haube, 34 Verbindungsstange, 35 Näherungsschalter, 36 Erster Motor, 37 Äußeres Gehäuse, 38 Zweite Achse, 39 Erstes Zahnrad, 40 Drehhülse, 41 Lager, 42 Vierter Motor, 43 Erste Achse, 44 Erste Kupferhülse, 45 Zweites Zahnrad, 46 Zweite Kupferhülse, 47 Zweites Hohlrad, 48 Inneres Gehäuse, 49 Oberes Lager, 50 Halterung, 51 Befestigungssitz, 52 Vierte Sonde, 53 Strebe, 54 Laser-Entfernungsmesser, 55 Anschlag, 56 Glas, 57 Glasanschlag, 58 Verstellwelle des Brennerwinkels, 59 Antikollisionsmechanismus, 60 Schweißbrenner, 61 Isolierscheibe, 62 Kontaktelement, 63 Exzenterelement, 66 Pendelhebel, 67 Hülse, 69 Längsachse, 70 Querachse, 71 Spannfeder, 72 Spannungsstellmutter, 74 Nullsignal der profilierenden Drehung, 76 Nullsignal des Schweißbrenners, 77 Schwenkhohlraum, 78 Schwenkblock, 79 Hohlraum, 80 Innerer Hohlraum, 81 Erste Sonde, 82 Zweite Sonde, 83 Dritte Sonde, 84 Regler, 85 Erstes Hohlrad, 86 Werkstück, L1 Pendelhebelachse, L2 Kontaktelementsachse.
-
Ausführliche Ausführungsform
-
Ein freitragender Schweißautomat für eine selbstentladende Ladeplatte gemäß der vorliegenden Erfindung, aufweisend einen Bewegungsmechanismus und einen profilierenden Schweißmechanismus; der Bewegungsmechanismus kann den profilierenden Schweißmechanismus zur Bewegung antreiben, so dass der Schweißbrenner 60 sich in Querrichtung, Längsrichtung oder vertikaler Richtung bewegen kann. Der profilierende Schweißmechanismus weist ein äußeres Gehäuse 37 auf; ein Hohlraum 79 ist im äußeren Gehäuse 37 angeordnet; im Hohlraum 79 ist ein inneres Gehäuse 48 montiert; und das innere Gehäuse 48 kann gegenüber dem äußeren Gehäuse 37 drehen. Um die Dreh-Reibkraft zwischen dem inneren Gehäuse 48 und dem äußeren Gehäuse 37 zu reduzieren, ist ein Lager zwischen dem inneren Gehäuse 48 und dem äußeren Gehäuse 37 montiert, wie in 8 dargestellt. Am äußeren Gehäuse ist eine Dreheinrichtung des inneren Gehäuses montiert; der Ausführungsbauteil der Dreheinrichtung des inneren Gehäuses ist mit dem inneren Gehäuse 48 verbunden und stellt dem inneren Gehäuse 48 eine Antriebskraft zum Drehen gegenüber dem äußeren Gehäuse zur Verfügung. Im inneren Gehäuse 48 ist ein innerer Hohlraum 80 angeordnet; im inneren Hohlraum sind eine erste Sonde 81, eine zweite Sonde 82 und eine dritte Sonde 83 fest montiert; und die erste Sonde 81, die zweite Sonde 82 und die dritte Sonde 83 sind nicht kollinear. Wie in 2 dargestellt, ist ein Universalgelenk ist am inneren Gehäuse 48 montiert; das Universalgelenk befindet sich unterhalb der ersten Sonde 81, der zweiten Sonde 82 und der dritten Sonde 83, wobei am Pendelelement des Universalgelenks ein Pendelhebel 66 montiert ist. Am Unterteil des Pendelelements des Universalgelenks kann ein Exzenterelement 63 direkt montiert werden; das Exzenterelement 63 kann nämlich durch das Pendelelement des Universalgelenks mit dem Pendelhebel 66 fest verbunden sein; es kann auch so sein, dass am Unterteil des Pendelhebels 66 ein Exzenterelement 63 fest montiert ist, so dass das Exzenterelement 63 mit dem Pendelhebel 66 fest verbunden werden kann, um einen Hebel auszubilden. Das Exzenterelement 63 befindet sich unterhalb des inneren Gehäuses 48, um das Werkstück zu berühren und die Funktion der Profilierung zu realisieren. Wie in 2 dargestellt, wird der Teil des Exzenterelementes 63, der das Werkstück 86 berührt, als Kontaktelement 62 bezeichnet, wobei die Kontaktelementsachse L2 des Kontaktelementes 62 um einen bestimmten Abstand H von der Pendelhebelsachse L1 des Pendelhebels 66 abweicht. Die Ebene, in der sich die Pendelhebelsachse L1 und die Kontaktelementsachse L2 befinden, wird als horizontale Ebene bezeichnet, wobei die Ebene vertikal zur horizontalen Ebene als Längsebene bezeichnet ist, wobei die Schnittlinie der horizontalen Ebene und der Längsebene parallel zur Pendelhebelsachse L1 ist, wobei unter der Führung des Pendelelementes des Universalgelenks der Pendelhebel 66 sowohl entlang der horizontalen Ebene als auch entlang der Längsebene pendeln kann, wobei das Pendeln des Pendelhebels 66 entlang der horizontalen Ebene die erste Sonde 81 oder die dritte Sonde 83 triggern kann, wobei das Pendeln des Pendelhebels 66 entlang der Längsebene die zweite Sonde 82 triggern kann, wobei zwei Regler 84 auf der Seitenwand des inneren Gehäuses 48 montiert sind, wobei der erste Regler 84 sich unterhalb der ersten Sonde 81 befindet, und wobei der zweite Regler 84 sich unterhalb der zweiten Sonde 82 befindet. Wie in 2 dargestellt, übt der Regler 84 unterhalb der ersten Sonde 81 eine Schubkraft nach links auf den Pendelhebel 66 aus, so dass der Pendelhebel 66 nach links ausweicht und die Tendenz hat, die dritte Sonde 83 zu triggern, gleichzeitig weichen das Exzenterelement 63 und das Kontaktelement 62 synchron nach rechts aus. Der Regler 84 unterhalb der zweiten Sonde 82 stellt dem Pendelhebel 66 eine Vorspannkraft nach hinten zur Verfügung, so dass der Pendelhebel 66 nach Berührung des Werkstücks den vertikalen Zustand wiederherstellen kann. Wie in 8 dargestellt, kann der Regler 84 durch eine Spannfeder 71 und eine Spannungsstellmutter 72 ausgebildet werden; ein Ende der Spannfeder 71 ist mit dem Pendelhebel 66 verbunden; das andere Ende der Spannfeder 71 ist mit der Spannungsstellmutter 72 verbunden; und die Spannungsstellmutter 72 ist mit dem inneren Gehäuse 48 verbunden.
-
Um ein genaues Schweißen zu erleichtern, wird die Lage des Schweißbrenners 60 rechtzeitig eingestellt, wenn die Schweißrichtung sich ändert; wie in 5, 8 dargestellt, ist eine Drehhülse 40 am Außenumfang des äußeren Gehäuses 47 oder des inneren Gehäuses 48 montiert; die Drehhülse 40 kann gegenüber dem äußeren Gehäuse 37 oder dem inneren Gehäuse 48 drehen. Um die Drehreibung zwischen der Drehhülse 40 und dem äußeren Gehäuse 37 oder dem inneren Gehäuse 48 zu reduzieren, kann ein Lager zwischen der Drehhülse 40 und dem äußeren Gehäuse 37 oder dem inneren Gehäuse 48 montiert werden. Wie in 8 dargestellt, ist die Drehhülse 40 außerhalb des inneren Gehäuses 48 montiert. Ein zweiter Motor 36 ist am äußeren Gehäuse 37 montiert, wobei ein erstes Zahnrad 39 an der Ausgangswelle des zweiten Motors 36 montiert ist, wobei ein erstes Hohlrad 85 am Außenumfang der Drehhülse 40 montiert ist, und wobei das erste Hohlrad 85 und das erste Zahnrad 39 ineinander greifen. Wenn ein relativ großer Abstand zwischen dem ersten Zahnrad 39 und dem zweiten Motor 36 besteht, kann der zweite Motor 36 durch einen Koppler und eine zweite Achse 38 mit dem ersten Zahnrad 39 verbunden werden. Ein Verbindungselement ist an der Drehhülse 40 montiert, wobei der Schweißbrenner 60 und der Laser-Entfernungsmesser 54 am Verbindungselement montiert sind. Wenn der Schweißbrenner 60 eine Schweißnaht fertig schweißt und unter der Führung vom Schweiß-Bewegungsmechanismus die Schweißrichtung ändert und eine andere angrenzende Schweißnaht schweißt, kann danach der zweite Motor 36 durch das erste Zahnrad 39 und das erste Hohlrad 85 die Drehhülse 40 dazu antreiben, gegenüber dem äußeren Gehäuse 37 oder dem inneren Gehäuse 48 zu drehen, so dass die Lage des Schweißbrenners 60 eingestellt wird und der Schweißbrenner 60 sich bis zur Position hinter dem Kontaktelement 62 bewegt. Es wird verhindert, dass der Schweißbrenner 60 und die Seitenwand des Werkstücks Kollision haben und die Schweißgenauigkeit beeinträchtigt wird.
-
Vor dem Schweißen werden das vordere Ende des Drahts des Schweißbrenners 60 und die Pendelhebelachse L1 miteinander verbunden. Ferner werden andere Vorbereitungen vor dem Schweißen fertig gestellt.
-
Positionierung vor dem Schweißen:
-
- 1. Vertikale Positionierung: der Bewegungsmechanismus treibt den Schweißbrenner 60 dazu an, sich nach unten bis zur eingestellten Höhe zu bewegen.
- 2. Horizontale Positionierung: da der Pendelhebel 66 unter der Wirkung des Reglers 84 unterhalb der ersten Sonde 81 nach links ausweicht und die dritte Sonde 83 triggert, steuert die dritte Sonde 83 durch ein Steuergerät den Bewegungsmechanismus, so dass er den Schweißbrenner 60 synchron zu einer Bewegung nach rechts antreibt, der sich der Seitenwand des Werkstücks nähert. Nachdem das Kontaktelement 62 die Seitenwand des Werkstücks berührt, bewegt sich der Schweißbrenner 60 weiterhin nach rechts, bis die Seitenwand des Werkstücks das Kontaktelement 62 schiebt, so dass der Pendelhebel 66 völlig die dritte Sonde 83 verlässt. Die dritte Sonde 83 steuert durch das Steuergerät den Bewegungsmechanismus, so dass er mit dem Bewegen nach rechts aufhört, jetzt befindet sich der Draht des Schweißbrenners 60 genau an der Position der Schweißnaht.
-
Schweiß-Vorgang:
-
Der Schweißbrenner 60 schweißt entlang der rechteckigen Schweißnaht an der Innenseite des Schranks gegen den Uhrzeigersinn. Die Richtung, in der der Schweißbrenner 60 entlang jeder Schweißnaht sich bewegt, wird als Längsrichtung bezeichnet; und die Richtung vertikal zur Seitenwand des Werkstücks wird als Querrichtung bezeichnet. Wenn mit der Änderung des Werkstückprofils die Schweißnaht eine konkave oder konvexe Biegungsänderung hat, wird der Pendelhebel 66 unter der Wirkung der Seitenwand des Werkstücks die erste Sonde 81 oder die dritte Sonde 83 triggern. Wenn die Seitenwand des Werkstücks konkav ist, schiebt die Seitenwand des Werkstücks das Kontaktelement 62, so dass der Pendelhebel 66 die erste Sonde 81 triggert; die erste Sonde 81 steuert den Schweiß-Bewegungsmechanismus und treibt den Schweißbrenner 60 an, um die Seitenwand des Werkstücks nach innen auszurücken. Unter der Wirkung des Reglers 84 stellt der Pendelhebel 66 die vertikale Position wieder her, so dass der Pendelhebel 66 und die erste Sonde 81 voneinander gelöst sind; dann hört der Schweiß-Bewegungsmechanismus mit der Querbewegung auf. Wenn die Seitenwand des Werkstücks konvex ist, schiebt das Kontaktelement 62 den Pendelhebel 66 und triggert die dritte Sonde 83; die dritte Sonde 83 steuert den Schweiß-Bewegungsmechanismus zu einer Bewegung nach außen und einer Annäherung an die Seitenwand des Werkstücks, so dass der Pendelhebel 66 die Schubkraft des Reglers 84 überwindet und eine zentrale Position wieder herstellt; und der Pendelhebel 66 und die dritte Sonde 81 sind voneinander gelöst; dann hört der Schweiß-Bewegungsmechanismus mit der Querbewegung auf. Die erste Sonde 81 und die dritte Sonde 83 können sicherstellen, dass immer ein eingestellter Abstand zwischen dem Schweißbrenner 60 und der Seitenwand des Werkstücks besteht.
-
Wenn im Schweißvorgang das Kontaktelement 62 sich zum Ende einer Schweißnaht bewegt, da der Halbmesser des Kontaktelementes 62 viel größer als der Halbmesser des Drahtes ist, schweißt der Draht nicht die ganze Schweißnaht, wenn die Seitenwand der angrenzenden Schweißnaht das Kontaktelement 62 berührt. Damit kann die Schweißnaht auf der Länge des Halbmessers des Kontaktelementes 62 nicht geschweißt werden, wodurch ein toter Winkel beim Schweißen entsteht. Jetzt treibt der Schweiß-Bewegungsmechanismus das Profilierungsgerät und den Schweißbrenner 60 immer noch zur Längsbewegung an, die Seitenwand der angrenzenden Schweißnaht wird das Kontaktelement 62 schieben, so dass der Pendelhebel 66 die zweite Sonde triggert. Die zweite Sonde 82 steuert die Dreheinrichtung des inneren Gehäuses und treibt das innere Gehäuse 48 an, so dass es gegenüber dem äußeren Gehäuse 37 gegen den Uhrzeigersinn um einen bestimmten Winkel dreht, um das Kontaktelement 62 nach hinten zu drehen, nämlich das Kontaktelement 62 entlang der vorliegenden Schweißnaht nach hinten um einen bestimmten Abstand zu bewegen; jetzt sind der Pendelhebel 66 und die zweite Sonde 82 voneinander gelöst; der Pendelhebel 66 stellt die vertikale Position wieder her; und der Schweißbrenner 60 kann entlang der vorliegenden Schweißnaht sich weiter längs bewegen und die ganze Schweißnaht fertig schweißen, um den toten Winkel beim Schweißen zu beseitigen. Nach dem Schweißen berührt das Kontaktelement 62 wieder die Seitenwand der angrenzenden Schweißnaht; die Seitenwand schiebt das Kontaktelement 62, so dass der Pendelhebel 66 wieder die zweite Sonde triggert; jetzt kann das von der zweiten Sonde 82 gesendete Signal die Schweißrichtung vom Bewegungsmechanismus ändern, so dass der Schweißbrenner 60 entlang der angrenzenden Schweißnaht schweißt, nämlich mit Schweißen der zweiten Schweißnaht beginnt. Gemäß dem vorliegenden Profilierungsprozess werden die dritte Schweißnaht und die vierte Schweißnaht nach fertigem Schweißen der zweiten Schweißnaht geschweißt, so dass das Schweißen vom ganzen Schrank fertig gestellt wird. Im Schweißvorgang kann der Laser-Entfernungsmesser 54 die vertikale Höhe des Abstandes zwischen dem Schweißbrenner und dem Werkstück genau messen.
-
Wie in 12 und 13 dargestellt, kann der Bewegungsmechanismus durch einen Längs-Schiebemechanismus, einen horizontalen Schiebemechanismus und einen vertikalen Schiebemechanismus ausgebildet werden. Der horizontale Schiebemechanismus weist einen Längsträger 1 auf, wobei am Längsträger 1 eine zweite lineare Führungsbahn 3 und eine zweite Zahnstange 4 montiert sind, wobei eine zweite Schieber-Verbindungsplatte 8 beweglich an der zweiten linearen Führungsbahn 3 montiert ist, wobei eine erste Verbindungsplatte 6 an der zweiten Schieber-Verbindungsplatte 8 montiert ist, wobei auf der ersten Verbindungsplatte 6 ein erster Motor 13 montiert ist, wobei ein zweites Antriebszahnrad 14 am ersten Motor montiert ist, und wobei das zweite Antriebszahnrad 14 und die zweite Zahnstange 4 ineinander greifen. Auf der ersten Verbindungsplatte 6 ist der horizontale Schiebemechanismus montiert, wobei der vertikale Schiebemechanismus am horizontalen Schiebemechanismus montiert ist. Der erste Motor 13 wird gestartet, der erste Motor 13 kann durch das zweite Antriebszahnrad 14 den horizontalen Schiebemechanismus zur Bewegung entlang der Längsrichtung antreiben. Am vertikalen Schiebemechanismus ist ein profilierender Schweißmechanismus montiert.
-
Wie in 11 und 14 dargestellt, weist der horizontale Schiebemechanismus einen Querträger 7 auf; der Querträger 7 ist mit der ersten Verbindungsplatte 6 verbunden. Am Querträger 7 sind eine erste lineare Führungsbahn 9 und eine erste Zahnstange 10 montiert. Eine erste Schieber-Verbindungsplatte 11 ist beweglich an der ersten linearen Führungsbahn 9 montiert, wobei eine horizontale Schiebeplatte 19 an der ersten Schieber-Verbindungsplatte 11 montiert ist, wobei an der horizontalen Schiebeplatte ein vertikaler Schiebemechanismus und ein zweiter Motor 23 montiert sind, wobei ein erstes Antriebszahnrad 25 am zweiten Motor 23 montiert ist, und wobei das erste Antriebszahnrad 25 und die erste Zahnstange 10 ineinander greifen. Der zweite Motor 23 wird gestartet, der zweite Motor 23 treibt durch das erste Antriebszahnrad 25 den vertikalen Schiebemechanismus zur Bewegung entlang der ersten linearen Führungsbahn 9 an.
-
Wie in 2 bis 4 dargestellt, weist der vertikale Schiebemechanismus eine dritte lineare Führungsbahn 31 auf. An der dritten linearen Führungsbahn 31 ist ein Bewegungskörper 30 beweglich montiert; am Bewegungskörper 30 sind eine Mutter 32 und eine Verbindungsstange 34 montiert. Ein Servomotor 27 ist auf der horizontalen Schiebeplatte 19 montiert; die Ausgangswelle des Servomotors 27 ist mit der Kugelumlaufspindel 29 verbunden, wobei die Kugelumlaufspindel 29 mit dem Gewinde der Mutter 32 verbunden ist. Der Servomotor 27 wird gestartet; durch Drehung der Kugelumlaufspindel 29 wird der Bewegungskörper 30 zum Heben und Fallen angetrieben, so dass die Höhe des Schweißbrenners 60 eingestellt wird.
-
Wie in 8 dargestellt, ist der Halbmesser des Kontaktelementes 62 gleich wie H. Wenn während des Schweißvorgangs für dieselbe Schweißnaht das Kontaktelement 62 den Pendelhebel 66 antreibt und er zum ersten Mal die zweite Sonde 82 triggert, steuert die zweite Sonde 82 die Dreheinrichtung des inneren Gehäuses und treibt das innere Gehäuse 48 an, so dass es gegenüber dem äußeren Gehäuse 37 um 85 Grad dreht, so dass das Kontaktelement 62 sich genau um eine Länge des eigenen Halbmessers nach hinten bewegt, so dass der Draht des Schweißbrenners 60 weiter die ganze Schweißnaht fertig schweißen kann.
-
Wie in 8 dargestellt, ist die Dreheinrichtung des inneren Gehäuses durch das zweite Hohlrad 47, das zweite Zahnrad 45 und den ersten Motor 42 ausgebildet, wobei ein erster Motor 42 am äußeren Gehäuse 37 montiert ist, wobei die Ausgangswelle des ersten Motors 42 mit dem zweiten Zahnrad 45 verbunden ist, wobei ein zweites Hohlrad 47 am Außenumfang des inneren Gehäuses 48 montiert ist, wobei das zweite Hohlrad 47 und das zweite Zahnrad 45 ineinander greifen. Der Ausführungsbauteil der Dreheinrichtung des inneren Gehäuses sind das zweite Zahnrad 45 und das zweite Hohlrad 47. Die Ausgangswelle des ersten Motors 42 kann durch das zweite Zahnrad 45 und das zweite Hohlrad 47 das innere Gehäuse 48 zur Drehung gegenüber dem äußeren Gehäuse 37 antreiben. Wenn ein relativ großer Abstand zwischen der Ausgangswelle des ersten Motors 42 und dem zweiten Zahnrad 45 besteht, kann die erste Achse 45 durch Koppler verbunden werden. Die erste Achse 45 ist mit dem zweiten Zahnrad 45 verbunden, und der erste Motor 42 treibt durch die erste Achse 45 das zweite Zahnrad zur Drehung an. Die Dreheinrichtung des inneren Gehäuses kann auch ein anderer bekannter Antriebsmechanismus sein, der das innere Gehäuse 48 zur Drehung gegenüber dem äußeren Gehäuse 37 antreibt, z.B. erstreckt sich das Oberteil des inneren Gehäuses 48 zur Außenseite des äußeren Gehäuses 37; am Oberteil des äußeren Gehäuses 37 ist ein erster Motor 42 direkt montiert; die Ausgangswelle des ersten Motors 42 ist mit dem inneren Gehäuse 48 verbunden; der erste Motor 42 treibt das innere Gehäuse 48 zur Drehung gegenüber dem äußeren Gehäuse 37 an.
-
Wie in 8, 9 und 10 dargestellt, ist das Universalgelenk durch einen Schwenkblock 78 und eine Kreuzwelle ausgebildet, wobei die Kreuzwelle durch eine Längsachse 69 und eine Querachse 70 in vertikaler Befestigung und Verbindung ausgebildet ist, wobei im Schwenkblock 78 ein Schwenkhohlraum 77 angeordnet ist, wobei eine Kreuzwelle im Schwenkhohlraum 77 montiert ist, wobei die beiden Enden der Querachse 70 mit dem Schwenkblock 78 beweglich verbunden sind, und wobei die Größe des Schwenkhohlraums 77 ausreichend ist, so dass der Schwenkblock 78 entlang der Querachse 70 gegenüber der Längsachse 69 schwenken kann. Die beiden Enden der Längsachse 69 gehen durch den Schwenkblock 78 und sind beweglich mit dem inneren Gehäuse 48 verbunden; der Schwenkblock ist nämlich das Pendelelement des Universalgelenks, wobei der Schwenkblock 78 fest mit dem Pendelhebel 66 verbunden ist. Der Schwenkblock 78 schwenkt entlang der Querachse 70, nämlich in der Längsebene; der Schwenkblock 78 schwenkt entlang der Längsachse 69, nämlich in der Querebene. Das Universalgelenk kann auch ein tragendes Gelenk, ein kreuzförmiges Universalgelenk oder ein anderer bekannter Mechanismus sein, mit dem der Pendelhebel 66 Schwenken in die vier Richtungen vorne, hinten, links und rechts realisieren kann. Allerdings ist Schwenken des tragenden Gelenks ungerichtet, die Schwenkrichtung des Pendelhebels 66 hat Abweichungen, so dass die Profilierungs-Empfindlichkeit des gesamten Profilierungsgerätes reduziert wird. Wenn der Schwenkmittelpunkt des kreuzförmigen Universalgelenks nicht eindeutig ist, kann die Profilierungs-Empfindlichkeit des gesamten Profilierungsgerätes auch reduziert werden.
-
Damit das Profilierungsgerät den Schweißbrenner 60 führt, so dass er eine Profilierung im Uhrzeigersinn realisieren kann, wie in 6 dargestellt, ist eine vierte Sonde 52 im inneren Gehäuse 48 montiert, wobei die erste Sonde 81, die zweite Sonde 82, die dritte Sonde 83 und die vierte Sonde 52 kreisförmig gleichmäßig verteilt sind, und wobei der Pendelhebel 66 entlang der Längsebene pendelt und die zweite Sonde 82 oder die vierte Sonde 52 triggert. Das Arbeitsprinzip der vierten Sonde 52 ist gleich wie das der zweiten Sonde 82. Am inneren Gehäuse 48 kann eine ringförmige Sondenhalterung 8 montiert werden, um die Montage und die Befestigung der ersten Sonde 81, der zweiten Sonde 82, der dritten Sonde 83 und der vierten Sonde 52 zu erleichtern. Die erste Sonde 81, die zweite Sonde 82, die dritte Sonde 83 und die vierte Sonde 52 können ein Induktionsschalter oder ein Näherungsschalter sein.
-
Die erste Sonde 81, die zweite Sonde 82, die dritte Sonde 83 und die vierte Sonde 52 können ein bestehender Näherungsschalter oder Endschalter sein.
-
Um sicherzustellen, dass der Pendelhebel 66 während des Schweißvorgang zwischen der vierten Sonde 52 und der zweiten Sonde 82 gehalten wird, sind drei Regler 84 am inneren Gehäuse 48 montiert, der dritte Regler 84 befindet sich unterhalb der vierten Sonde 52. Der Regler 84 unterhalb der zweiten Sonde 82 und der Regler 84 unterhalb der vierten Sonde 52 arbeiten gemeinsam und stellen sicher, dass der Pendelhebel 66 sich zwischen der vierten Sonde 52 und der zweiten Sonde 82 befindet und die vierte Sonde 52 und die zweite Sonde 82 nicht triggern wird.
-
Um die Reibung zwischen dem Kontaktelement und dem Werkstück zu reduzieren, kann das Kontaktelement 62 eine Rolle oder eine Kugel sein.
-
Wie in 5 und 6 dargestellt, kann das Verbindungselement durch einen Halter 50 der Verbindungsstange 34, einen Befestigungssitz 51, eine Strebe 53, eine Verstellwelle des Brennerwinkels 58 und einen Antikollisionsmechanismus 59 ausgebildet werden. Der Halter 50 der Verbindungsstange 34 ist mit der Drehhülse 40 verbunden, wobei am Halter 50 der Verbindungsstange 34 eine Strebe 53 und eine Verstellwelle des Brennerwinkels 58 montiert sind, wobei ein Antikollisionsmechanismus 59 an der Verstellwelle des Brennerwinkels 58 montiert ist, und wobei ein Schweißbrenner 60 am Antikollisionsmechanismus 59 montiert ist.
-
Ein Laser-Entfernungsmesser 54 ist an der Strebe 53 montiert, nämlich durch die Strebe 53 mit der Drehhülse 40 verbunden. Um die Empfindlichkeit und die Genauigkeit des Laser-Entfernungsmessers 54 zu erhöhen und externe Störungen von der Außenwelt gegen den Laser-Entfernungsmesser 54 zu verhindern, ist ein Anschlag 55 am Bodenabschnitt des Laser-Entfernungsmessers 54 montiert, wie in 5 und 6 dargestellt.
-
Der erste Motor 13 und der zweite Motor 23 können jeweils ein Servomotor mit Getriebe sein, um die Übertragungsgenauigkeit zu verbessern.
-
Das Nullsignal der profilierenden Drehung 74 ist an einer Schnecke zur Einstellung des Abstandes befestigt, um das Nullsignal der Profilierung zu empfangen. Wenn das Nullsignal der profilierenden Drehung Fehler hat, stoppt ein harter Anschlag 74 die Drehung der Drehspindel 48. Das Nullsignal des Schweißbrenners 76 ist an der äußeren Oberfläche des Getriebesatzes 40 befestigt, um die Nullstellung des Schweißbrenners zu erfassen.
-
Die nicht detaillierten technischen Inhalte der vorliegenden Erfindung sind gut bekannte Techniken.
