DE3322676A1

DE3322676A1 - Vorrichtung zur durchfuehrung einer automatischen schweissung laengs einer komplizierten kontur

Info

Publication number: DE3322676A1
Application number: DE19833322676
Authority: DE
Inventors: Alexander Ljumbomirov Sofija Ivanov; Orlin Atanassov Dipl.-Ing. Nikolov; Djanko Vesselinov Dipl.-Ing. Tschankov; Plamen Vassilev Dipl.-Ing. Zvetanov
Original assignee: NPK Zavarachna Technika
Current assignee: NPK Zavarachna Technika
Priority date: 1983-06-17
Filing date: 1983-06-23
Publication date: 1985-01-03
Also published as: SE8303259L; JPS609580A; US4513902A; GB2141515B; GB8316530D0; SE8303259D0; CH659019A5; GB2141515A; SE448958B

Description

Vorrichtung zur Durchführung einer automatischen Schweißung längs einer komplizierten Kontur

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung einer automatischen Schweißung längs einer komplizierten Kontur nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Eine solche komplizierte Kontur der Schweißnaht ergibt sich aus geradlinigen und kreisförmigen oder teilweise kreisförmigen zusammengesetzten Abschnitten.

Eine bekannte Vorrichtung zur Schweißung längs einer komplizierten Kontur (ZIS Mitteilungen Nr. 11, 1977,

S. 1274, Fig. 6) hat einen kreisförmigen Schienenweg, auf dem sich ein Schweißtraktor befindet. Am Schweißtraktor ist ein Schweißbrenner befestigt. Der kreisförmige Schienenweg ist seinerseits an einem zweiten Schweißtraktor unbeweglich montiert, der auf einem geradlinigen Schienenweg sitzt.

Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß eine Schweißung längs einer krummlinigen Kontur mit kleinem und mittelgroßem Halbmesser nicht ausgeführt werden kann, da der minimale Halbmesser für die Schweißbrennerdrehung von dem zulässigen Biegehalbmesser des Schienenweges und den Möglichkeiten des Schweißtraktors begrenzt ist. Die Vorrichtung erlaubt die Schweißung von geradlinigen Abschnitten mit begrenzter Länge, da die Länge des geradlinigen Schienenwegs vom Biegehalbmesser des kreisförmigen Schienenwegs begrenzt ist.

Eine andere bekannte Vorrichtung zur Schweißung längs einer komplizierten Kontur (ZIS-Mitteilungen Nr. 8, 1978, S. 817, Fig. 4) hat zwei Säulen mit daran angebrachten

Trägern, auf dem ein erster beweglicher Schlitten sitzt. In dem ersten beweglichen Schlitten sind Lagersitze vorgesehen, in denen zylindrische Rollen gelagert sind. Am beweglichen Schlitten ist außerdem ein G ehäuse befestigt, in dem ein Untersetzungsgetriebe und ein Gleichstrommotor angeordnet ist, an dessen Abtriebsachse ein Zahnrad sitzt. Am Balken ist eine Zahnstange montiert, mit der das Zahnrad ständig in Eingriff steht. Die zylindrischen Rollen sind mit flachen Führungen verbunden, die am Träger angeschweißt sind. Auf dem beweglichen Schlitten ist quer zum Träger ein weiterer Träger mit derselben Einrichtung montiert. Die beiden Schlitten der beiden Träger sind miteinander verbolzt. Auf dem zweiten Träger ist ein Lagergehäuse angeordnet, in dem eine Achse gelagert ist, die von einem Gleichstrommotor angetrieben wird. An dieser Achse ist der Schweißbrenner befestigt.

Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie sehr kompliziert gebaut ist und aus vielen Elementen besteht. Die Geschwindigkeit der Elektromotoren muß synchronisiert werden, wobei ihre Drehzahlen verschieden sind, um eine stetige Umfangsgeschwindigkeit auf den geradlinigen und kreisförmigen Abschnitten zu erreichen. Die Einrichtung hat, bedingt durch das Anhalten und Anfahren der verschiedenen Motoren für eine Schweißung längs einer komplizierten Kontur eine große Trägheit. Die Drehrichtung wenigstens eines Elektromotors muß für die Ausführung einer geradlinigen Bewegung beim Umlauf in nur einer Richtung umschaltbar sein. Beim Umlauf in zwei Richtungen müssen beide Elektromotoren umschaltbar sein. Durch diese Faktoren wird die Schweißnahtgüte beeinträchtigt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zur Durchführung einer automatischen Schweißung längs einer komplizierten Kontur zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und eine genaue Führung des Schweißbrenners längs der vorgegebenen komplizierten Schweißkontur, die aus geradlinigen und kreisförmigen oder teilweise kreisförmigen Abschnitten in verschiedener Folge besteht, bei stetiger Bewegungsgeschwindigkeit des Schweißbrenners unter Beibehaltung eines konstanten Winkels zwischen der Brennerachse und der Senkrechten zur Schweißkontur in jedem Punkt der Schweißnaht gewährleistet.

Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch beschriebenen Vorrichtung gelöst.

Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil, daß ebene Stirn- und Winkelnähte längs einer geschlossenen und offenen Kontur durchführbar sind, die aus geradlinigen und kreisförmigen Abschnitten besteht. Die Betätigung erfolgt durch Elektromotore, ohne daß seine Reversion bei Änderung der Bewegungsrichtung des Schweißbrenners erforderlich ist. Die sichere Art der Führung des Schweißbrenners durch das Paar Zahnstange Zahnrad und die beiden Schraubenspindeln gewährleistet eine stetige bzw. konstante Schweißgeschwindigkeit und einen gleichbleibenden Achswinkel des Schweißbrenners zur Normalen, zu der Kontur in jedem Punkt der Schweißnaht. Wegen der Einfachheit der kinematischen Kette ist eine schnelle Neuabstimmung für verschiedene Schweißbahnformen möglich.

Anhand der Zeichnung, die ein kinematisches Schema eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zeigt, wird die Erfindung näher erläutert.

Die Vorrichtung hat eine Antriebsgruppe 1, z.B. einen Motor mit Untersetzung, die mit einem Schaltgetriebe 2 verbunden ist, das eine Antriebswelle 3 hat, auf der Zahnräder 4 und 5 sitzen, die mit Zahnrädern 6 und 7 kämmen. Die Zahnräder 6 und 7 sind auf Zwischenwellen aufgekeilt. Zwischen ihnen ist ein Zahnrad 8 vorgesehen, das ebenfalls auf einer Zwischenwelle sitzt. Die drei Zwischenwellen sind koaxial zueinander und miteinander durch elektromagnetische Kupplungen 9 und 10 verbindbar. Das Zahnrad 4 ist mit dem Zahnrad 7 über ein Zahnrad 11 verbunden. Das Zahnrad 8 kämmt mit einem Zahnrad 12, das auf der Welle 13 sitzt, die durch eine elektromagnetische Kupplung 14 mit einer ersten Schrauben- spindel 15 verbunden ist, auf der ein erster beweglicher Schlitten 16 montiert ist. Der erste bewegliche Schlitten 16 sitzt auf einem ersten Paar von Führungen 17. Das Zahnrad 12 befindet sich in Eingriff mit einem Zahnrad 18, dessen Welle 19 durch eine elektromagnetische Kupplung 20 mit einer zweiten Schraubenspindel 21 verbunden ist, auf der ein zweiter beweglicher Schlitten 22 sitzt, der auf einem zweiten Paar von Führungen 23 läuft. An dem ersten beweglichen Schlitten 16 ist eine Zahnstange 24 befestigt, mit der ständig ein Zahnrad 25 in Eingriff steht, das auf einer vertikalen Welle 26 montiert ist. Am zweiten beweglichen Schlitten 22 ist ein Lagergehäuse . 27 befestigt, in dem die vertikale Welle 26 gelagert ist, an deren unterem Ende über einen Bügel 28 der Schweißbrenner 29 angelenkt ist.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Der Abtrieb am Untersetzungsgetriebe der Antriebsgruppe 1 wird durch die Zahnräder 5 und 6 oder durch die Zahnräder

4, 11 und 7, in Abhängigkeit von der Schaltung der elektromagnetischen Kupplungen 9 und 10 auf die Zahnräder 8, 12 und 18 übertragen. Von dort werden, abhängig von der Schaltung der elektromagnetischen Kupplungen 14 und 20, die erste Schraubenspindel 15 bzw. die zweite Schraubenspindel 21 betätigt. Wenn nur die elektromagnetische Kupplung 14 eingeschaltet ist, wird die Bewegung nur auf die erste Schraubenspindel 15 übertragen, so daß der auf ihr sitzende erste bewegliche Schlitten 16 eine fortschreitende Bewegung ausführt. Beim Zuschalten der elektromagnetischen Kupplung 20 wird die zweite Schraubenspindel

21 betätigt und durch sie der zweite bewegliche Schlitten 22 verschoben. Beim gleichzeitigen Einschalten der elektromagnetischen Kupplungen 14 und 20 werden gleichzeitig die erste Schraubenspindel und die zweite Schraubenspindel 21 betätigt und somit der erste Schlitten 16 und der zweite Schlitten

22 bewegt. In diesem Fall werden die Zahnstange 24 und das Zahnrad 25 fortschreitend mit einer Schweißgeschwindigkeit ohne Relativbewegung zwischen ihnen versetzt. Auf diese Weise wird der Schweißbrenner geradlinig bewegt, so daß geradlinige Abschnitte der Schweißkontur geschweißt werden. Wenn die erste Schraubenspindel 15 allein betätigt wird, wird die fortschreitende Bewegung nur auf die Zahnstange 24 übertragen. Da sie ständig mit dem Zahnrad 25 in Eingriff steht, führt dieses eine Kreisbewegung aus, jedoch keine fortschreitende Bewegung. In diesem Fall läuft der Schweißbrenner 29 durch die kreisförmigen Abschnitte der Schweißkontur.

Für Schweißkonturen mit verschiedenen Halbmessern der kreisförmigen Abschnitte und bei gleichbleibenden

Drehzahlen der ersten Schraubenspindel 15 und der zweiten Schraubenspindel 21 werden austauschbare Zahnräder 25 mit Halbmessern des Teilkreises benutzt, die gleich dem Halbmesser des kreisförmigen Ab-Schnitts der Schweißkontur sind. Auf diese Weise wird eine stetige Geschwindigkeit in den kreisförmigen und geradlinigen Abschnitten erreicht. Die Reihenfolge des Einschaltens der elektromagnetischen Kupplungen 9, 10, 14 und 20 ist im voraus in Abhängigkeit von der Folge und Länge der geradlinigen und kreisförmigen Abschnitte programmiert.

Wenn die Vorrichtung auf einem Schrittförderer montiert wird, der sie mit festgelegter Schrittweite senkrecht zur geradlinigen Hauptschweißbewegung des Schweißbrenners versetzt, können auch kompliziertere Schweißkonturen kopiert werden.

Mit der Vorrichtung kann bei entsprechender Ausführung des Schweißbrenners 29 auch geschnitten, auftragsgeschweißt u. dgl. werden.

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Claims

ν . F α N E R F-,- Q FJ -I ; N; ΐϊ J+ A ;U S FINCK

I ' A 1 I N T A N W Λ I 1 t E U t-f O I" f. Λ N Γ>* A T L* N 1 A T I O M N f Y i-.

Z 2 A 3, MÖNCHEN !Kl F-¹OSlADHl S5jE:: I'Oi/TfACH U5O1HO, D-OOOO MONCHtN SIb

NPK "SAVARATSCHNA TECHNIKA"

DEAC-31131.9 23. Juni 1983

Vorrichtung zur Durchführung einer automatischen Schweißung längs einer komplizierten Kontur.

PATENTANSPRUCH

Vorrichtung zur Durchführung einer automatischen Schweißung längs einer komplizierten Kontur mit einem ersten und einem zweiten beweglichen Schlitten, die auf einem ersten bzw. einem zweiten Paar von Führungen angeordnet sind, mit einem Schweißbrenner, mit einer Antriebsgruppe und mit einer Zahnstange, die ständig mit einem Zahnrad in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schlitten (16) und der zweite Schlitten (22) auf einer ersten Schraubenspindel 15) bzw. einer zweiten Schraubenspindel (21) sitzt, die mit der Antriebsgruppe (1) über ein Schaltgetriebe (2) verbunden sind, daß die Zahnstange (24) am ersten beweglichen Schlitten (16) befestigt ist, daß das Zahnrad (25) auf einer vertikalen Welle (26) montiert ist, die in einem Lagergehäuse (27) gelagert ist, das unbeweglich am zweiten beweglichen Schlitten (22) befestigt ist, und daß an der vertikalen Welle (26) der Schweißbrenner (29 montiert ist.