NO793070L

NO793070L - PENDEL WAY WORKS.

Info

Publication number: NO793070L
Application number: NO793070A
Authority: NO
Inventors: Knut Andersen
Original assignee: Mariestads Konstruktionsbyraa
Priority date: 1978-09-26
Filing date: 1979-09-25
Publication date: 1980-03-27
Also published as: GB2031776A; JPS5588987A; SE7810091L; DE2938489A1

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et pendelsveiseverk for automatsveising av dypere fuger, spesielt V-fuger. Med pendelsveiseverk menes her at sveisemunnstykket har en frem- og tilbakegående bevegelse over fugens bredde under en langsommere matebevegelse i fugens lengderetning. Hver fuge sveises i flere omganger med stadig mindre dybde med en tiltagende utfylling av fugen. Ved V-fuge øker som følge derav den nødvendige amplitude for munnstykkets pendelbevegelse med minkende sveisedybde. The present invention relates to a pendulum welding machine for automatic welding of deeper joints, especially V-joints. Pendulum welding means here that the welding nozzle has a reciprocating movement across the width of the joint during a slower feeding movement in the longitudinal direction of the joint. Each joint is welded in several rounds with progressively smaller depth with an increasing filling of the joint. In the case of a V-joint, the necessary amplitude for the pendulum movement of the nozzle increases as the welding depth decreases.

Det er kjent flere slags pendelsveiseverk, deSeveral types of pendulum welding works are known, they

aller fleste er imidlertid beheftet med vesentlige ulemper med hensyn til pendelbevegelsens styring som en funksjon av fuge- resp. sveisedybden. De eksisterende løsninger er om-stendelige og dyre delvis som følge av det for finmekanikk uvennlige miljø, dette gjelder spesielt hvis man ønsker å kunne stille inn forskjellige sveisedyp eller nivåer helt trinnløst. Oppfinnelsen har derfor til formål å tilveiebringe en anordning for oppnåelse av sveisemunnstykkets pendelbevegelse som en funksjon av sveisedybden, hvilken anordning er enkel og dessuten' muliggjør helt trinnløs innstilling av sveisedybden. the vast majority, however, are burdened with significant disadvantages with regard to the control of the pendulum movement as a function of joint or the welding depth. The existing solutions are cumbersome and expensive partly as a result of the environment unfriendly to fine mechanics, this applies especially if you want to be able to set different welding depths or levels completely steplessly. The purpose of the invention is therefore to provide a device for achieving the pendulum movement of the welding nozzle as a function of the welding depth, which device is simple and also enables completely stepless setting of the welding depth.

Denne oppgave løses ifølge oppfinnelsen ved at munnstykkets pendelbevegelse oppnås ved at en tumleskive mot hvilket et følgerorgan ligger an roteres, idet sveisemunnstykket er koplet til følgerorganet eller tumleskiven. This task is solved according to the invention in that the nozzle's pendulum movement is achieved by rotating a tumbling disc against which a follower member rests, the welding nozzle being connected to the follower member or the tumbling disc.

Por oppnåelse av den automatiske endring av pendelamplituden som en funksjon av sveisedybden, har tumleskiven en vinkel mot sin rotasjonsakse som er halvparten av fugens vinkel. Videre er enten tumleskiven eller følgerorganet koplet til Por achieving the automatic change of the pendulum amplitude as a function of the weld depth, the swash plate has an angle to its axis of rotation which is half the angle of the joint. Furthermore, either the tumbler or the follower is connected

munnstykket idet den andre delen av mekanismen er fiksert påthe nozzle as the other part of the mechanism is fixed on

en avstand over sveisefugen slik at når munnstykket forflyttes fra et dyp til et annet, skjer en tilsvarende radieforandring for følgerorganet mot tumleskiven. Hensiktsmessig tilsvarer munnstykkets bunnstilling, dvs. når det ikke kreves noen pendelbevegelse, av følgerorganets anlegg mot tumleskivens rotasjonssenter. a distance above the welding joint so that when the nozzle is moved from one depth to another, a corresponding change in radius occurs for the follower against the tumbler. Appropriately, the bottom position of the nozzle, i.e. when no pendulum movement is required, corresponds to the contact of the follower against the center of rotation of the tumbler.

I en videreutvikling av oppfinnelsen drives tumlen skiven via en ikke-lineær utveksling slik anordnet at rota-sjonshastigheten for tumleskiven minskes når pendelbevegelsen har sine vendestillinger, idet at hastigheten økes i de mellom-liggende områder. Herved oppnås en øket inntrengning i V-fugens vegger'for sveisen, hvilket minsker faren for bind-feil i.;denne. Ettersom, imidlertid inntrengningen i V-fugens vegger må avveises mot den maksimalt tillatte sveisehastighet for sveisemunnstykket når dette passerer V-fugens midte samt at dessuten kravene til inntrengning i V-fugens vegger kan være forskjellig for forskjellige dyp, er i en ytterligere videreutvikling av oppfinnelsen den ikke-lineære utvekslings-grad av 'ikke-lineæritet styrt av sveisedybden på en slik måte at graden av ikke-lineæritet minskes når sveisemunnstykket nærmer seg V-fugens overside. Man [.skulle riktignok i stedet kunne tenke seg å endre svingetiden for sveisemunnstykket, In a further development of the invention, the tumbling disc is driven via a non-linear transmission so arranged that the rotational speed of the tumbling disc is reduced when the pendulum movement has its turning positions, the speed being increased in the intermediate areas. This results in an increased penetration of the weld into the walls of the V-joint, which reduces the risk of bond failure in this. Since, however, the penetration into the walls of the V-joint must be balanced against the maximum permissible welding speed for the welding nozzle when this passes the center of the V-joint, and that, moreover, the requirements for penetration into the walls of the V-joint can be different for different depths, is in a further development of the invention the non-linear exchange degree of 'non-linearity' controlled by the welding depth in such a way that the degree of non-linearity decreases as the welding nozzle approaches the upper side of the V-joint. One could, of course, instead think of changing the swing time for the welding nozzle,

men dette skulle igjen føre til et behov for forskjellige maté-hastigheter i fugens lengderetning og er derfor ikke ønskelig. but this would again lead to a need for different maté speeds in the longitudinal direction of the joint and is therefore not desirable.

Oppfinnelsen skal i det etterfølgende beskrives i form av et utførelseseksempel med henvisning til tegningen som viser et universalpendelverk i samsvar med oppfinnelsen.' Tegningen viser i The invention will subsequently be described in the form of an exemplary embodiment with reference to the drawing showing a universal pendulum mechanism in accordance with the invention.' The drawing shows i

fig. 1 et pendelsvéiseverk i samsvar med oppfinnelsen, i lengdesnitt, og fig. 1 a pendulum welding machine in accordance with the invention, in longitudinal section, and

fig. 2 viser anordningen i fig. 1 i et tverrsnitt. fig. 2 shows the device in fig. 1 in a cross section.

Pendelsveiseverket omfatter et stativ i form avThe pendulum welding plant comprises a stand in the form of

en flat åpen kasse til hvis bunn resp. sidekanter de i pendelsveiseverket inngående komponenter er festet og de avskjermes fra omgivelsen ved et lokk 2 som lukker kassen som utgjøres av stativet 1. I stativets bunn er det ved en kant festet en trykkluftsylinder 3 med en manøverstang 4. Manøverstangen 4 a flat open box to whose bottom resp. side edges the components included in the pendulum welding machine are attached and they are shielded from the surroundings by a lid 2 that closes the box made up of the stand 1. At the bottom of the stand a compressed air cylinder 3 with a maneuvering rod 4 is attached at one edge. The maneuvering rod 4

er videre festet i et lagerstykke 5 for en i aksialretning ber is further fixed in a bearing piece 5 for an in the axial direction ber

vegelig aksel eller stang 7 for understøttelse av sveisemunnr stykket 6. For å hindre lagerstykket 5 fra å dreie seg om-kring trykkluftsylinderens 3 manøverstang 4, er det i lagerstykket 5 festet en ytterligere styring i form av en stang 8 som er aksialt forskyvbar i en i stativet festet styring, hvilken stang 8 naturligvis er parallell med manøverstangen 4 for trykkluftsylinderen 3. For videre å hindre stangen 7 movable shaft or rod 7 for supporting the welding mouth piece 6. In order to prevent the bearing piece 5 from turning around the pneumatic cylinder's 3 operating rod 4, a further guide is attached to the bearing piece 5 in the form of a rod 8 which is axially displaceable in a steering fixed in the stand, which rod 8 is naturally parallel to the maneuvering rod 4 for the compressed air cylinder 3. In order to further prevent the rod 7

som understøtter sveisemunnstykket 6, fra å dreie seg i lagerstykket 5j er det anordnet en parallell stang 9 fast for-bundet med stangen 7 og som likeledes er styrt i lagerstykket 5 og aksialt bevegelig i dette. Sveisemunnstykket er festet til stangen 7 der denne rager ut av stativet 1 og sveisemunnstykket er festet via et svingfeste 10 for å øke innstillbar-heten. which supports the welding nozzle 6, from turning in the bearing piece 5j, there is arranged a parallel rod 9 fixedly connected to the rod 7 and which is likewise guided in the bearing piece 5 and axially movable therein. The welding nozzle is attached to the rod 7 where it protrudes from the stand 1 and the welding nozzle is attached via a swivel attachment 10 to increase adjustability.

I stangens 7 andre ende er det anordnet en kule-rulle 11 omfattende en nylonkule 12 som av en skruefjær om-kring stangen 7 bringes til anlegg mot en tumleskive 13 som er festet til en vinkeloverførings 14 utgående aksel 15. At the other end of the rod 7 there is arranged a ball roller 11 comprising a nylon ball 12 which is brought into contact by a coil spring around the rod 7 against a tumbling disc 13 which is attached to the output shaft 15 of an angle transmission 14.

Denne vinkel som tumleskiven 13 danner med akselens 15 normalplan, tilsvarer den halve '. fugevinkel for den fuge som skal sveises . This angle which the tumbler 13 forms with the normal plane of the shaft 15 corresponds to half '. joint angle for the joint to be welded.

På vinkeloverføringens .14 inngående aksel 16 erOn the angular transmission .14 input shaft 16 is

det anordnet en skive 17 i hvilken en eksentrisk rulle 18 er festet. Rullen 18 er igjen opptatt ioét spor i en medbringer 19 montert på den utgående aksel 20 for en likestrømmotor 21. Sporet er vinkelrett på motorakselen som er parallell med vinkeloverføringens inngående' aksel 16 og sporet i medbringeren 19 er videre vinkelrett på og går gjennom symmetriakselen for motorakselen 20. a disk 17 is arranged in which an eccentric roller 18 is fixed. The roller 18 is again engaged in a groove in a carrier 19 mounted on the output shaft 20 of a direct current motor 21. The groove is perpendicular to the motor shaft which is parallel to the input shaft 16 of the angular transmission and the groove in the carrier 19 is further perpendicular to and passes through the axis of symmetry of the motor shaft 20.

Motoren 21 er festet i en bevegelig vogn eller sleide 22 som er bevegelig på styrende stenger.:23 og 24 vinkelrett på motorakselen og parallelt med stangen 7 som understøtter sveisemunnstykket 6, hvilke styrende stenger 23 og 24 er festet til bunnen av stativet som utgjør kassen 1. The motor 21 is fixed in a movable carriage or sled 22 which is movable on guiding rods.:23 and 24 perpendicular to the motor shaft and parallel to the rod 7 which supports the welding nozzle 6, which guiding rods 23 and 24 are attached to the bottom of the stand which forms the box 1.

På denne måte danner skiven 17, rullen 18 og medbringere 19In this way, the disk 17, the roller 18 and carriers 19 form

en ikke-lineær utveksling der graden av ikke-lineæritet be-stemmes av vognens eller sleidens 22 stilling. a non-linear exchange where the degree of non-linearity is determined by the position of the carriage or slide 22.

Stillingen for vognen 22 styres av en.'Stang 25 aksialt bevegelig lagret parallelt med stengene 23 og 24 i et feste 26 for'disse i stativet. Stangen 25 er ved sin ytterende forsynt med en rulle 27 som løper i sporet for en styring 28 festet til den i lagerstykket 5 festede styre-stang 8 i .vinkel med denne men på en slik måte at rullen ved lagerstykkets bevegelse opp og ned hele tiden befinner seg i styringen 28. Herved oppnås en variering av-den ikke-lineære overføringsgrad av ikke-lineæritet som en funksjon av ^sveisemunnstykkets stilling' i sveisefugen. The position of the carriage 22 is controlled by an axially movable rod 25 stored parallel to the rods 23 and 24 in a holder 26 for these in the stand. The rod 25 is provided at its outer end with a roller 27 which runs in the groove of a guide 28 attached to the guide rod 8 fixed in the bearing piece 5 at an angle with this, but in such a way that the roller during the movement of the bearing piece up and down all the time is located in the control 28. Hereby a variation of the non-linear transfer degree of non-linearity is achieved as a function of the 'position of the welding nozzle' in the welding joint.

I stangen 25 er det skrudd inn én stillskrue 29 som løper i festet 30. for stengene 23 og 24 og som på stativets utside er forsynt med et - kun delvis vist^maskinratt for innstilling av den maksimale ikke-lineæritet som fremvises av vognens 22 endestilling resp. den av medbringeren 19,rullen 18 og skiven 17 bestående forsinkelses- eller ikke-lineære utveksling. One adjusting screw 29 is screwed into the rod 25 which runs in the attachment 30 for the rods 23 and 24 and which is provided on the outside of the stand with a - only partially shown^ machine wheel for setting the maximum non-linearity exhibited by the end position of the carriage 22 respectively that of the driver 19, the roller 18 and the disk 17 consisting of delay or non-linear exchange.

Ved den styrende stang 8 for lagerstykket 5 er det ved overkanten videre anordnet en indikatorplate beregnet At the steering rod 8 for the bearing piece 5, an indicator plate is also arranged at the upper edge

til sammen med .induktive følere 32 å registrere det aktuelle nivåleie for lagerstykket 5 resp. sveisemunnstykket 6. For å kunne tilpasse følerenhetene. til de forskjellige sveisefuge-dyp som kan forekomme, er de induktive følere 32 festet på together with .inductive sensors 32 to register the relevant level bearing for the bearing piece 5 resp. the welding nozzle 6. To be able to adapt the sensor units. to the various weld joint depths that may occur, the inductive sensors 32 are attached

en ved hjelp av en låsespak 33 innstillbar festeplate 34,a fixing plate 34 adjustable by means of a locking lever 33,

Ved at kulerullene 11 ved forskjellige stillinger for lagerstykket 5 og munnstykket 6 kommer til å befinne seg på forskjellige radielle avstander fra tumleskivens 1 senter, oppnås ved tiltagende, høyde . f or munnstykket 6 over fugens bunn en stadig større amplitude for sveisemunnstykket. Like-strømmotoren 21 eventuelt med induktiv føler kan likesom de induktive følere 32 og trykkluftstempelet være koplet til en felles styreenhet-- < som kan utføres forholdsvis enkel som følge av at pendelsveiseverket omfatter øvrige innstillings-muligheter. By the fact that the ball rollers 11 at different positions for the bearing piece 5 and the nozzle 6 come to be at different radial distances from the center of the tumbler 1, height is achieved by increasing. for the nozzle 6 above the bottom of the joint an increasingly large amplitude for the welding nozzle. The direct current motor 21, possibly with an inductive sensor, can, like the inductive sensors 32 and the compressed air piston, be connected to a common control unit - < which can be performed relatively simply as a result of the pendulum welding machine including other setting options.

Innen rammen for oppfinnelsen kan avhengig av hvilke komponenter man har tilgang til og hvilke spesifikke arbeidsforhold som gjelder'for denne, oppfinnelsesgjenstanden varieres. Således kan f.eks. tumleskiven anordnes koplet til munnstykket idet følgerorganet anordnes fast. Within the framework of the invention, depending on which components one has access to and which specific working conditions apply to this, the object of the invention can be varied. Thus, e.g. the tumbler is arranged connected to the nozzle as the follower is arranged fixed.

Claims

1. Device for a pendulum welding machine with a nozzle that can move back and forth in the transverse direction over a welding joint, characterized in that the movements of the nozzle (6) in the transverse direction over the welding joint are achieved by means of a rotating tumbling disc (13) which rests against a follower -organ (12), and where either the tumbling disk or the follower element is axially controlled and connected to the welding nozzle for transferring the produced movements to a movement in the transverse direction of the nozzle, and where the welding nozzle and the tumbling disk or the follower element are connected with. consideration of the height above the workpiece in that the follower or swashplate has a fixed height above the workpiece during operation so that when the nozzle is raised from the welding joint, the follower is also raised a corresponding length in relation to the swashplate, which if the bottom position of the nozzle corresponds to the position of the follower directly outside the swashplate's axis of rotation, means that the amplitude for the welding nozzle increases with decreasing joint depth.

2. Device according to claim 1, characterized in that the tumbler is driven by a non-linear transmission with the task of reducing the peripheral speed when the nozzle is in its end positions and increasing the speed when the nozzle passes its middle position.

3. Device according to claim 2, characterized in that the non-linear transmission consists of two eccentrically mounted crank rods with a fixed crank pin in one and a displaceable crank pin in the other.

4. Device according to any one of claims 2 or 3, characterized in that the degree of non-linearity for the non-linear transfer is affected by the height position of the nozzle.

5. Device according to any one of claims 3 or 5, characterized in that the non-linear transmission input shaft with its eccentricity in relation to the output shaft is affected via a guide roller and a guide, which is then connected to the nozzle and via the roller displaces the non-linear transmission input shaft and drive motor.

6. Device according to any of the preceding claims, characterized in that the tumbler is flat and which, for welding V-joints, forms an angle to a normal plane to the axis of rotation that is equal to half the joint angle,

7. Device according to any of the preceding claims, characterized in that the tumbling disc is replaceable with tumbling discs with other angles or that the angle of the tumbling disc is adjustable.