PL216935B1 - Sposób i urządzenie do spawania laserowego trzonów słupów metalowych - Google Patents

Sposób i urządzenie do spawania laserowego trzonów słupów metalowych

Info

Publication number
PL216935B1
PL216935B1 PL393489A PL39348910A PL216935B1 PL 216935 B1 PL216935 B1 PL 216935B1 PL 393489 A PL393489 A PL 393489A PL 39348910 A PL39348910 A PL 39348910A PL 216935 B1 PL216935 B1 PL 216935B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
welding
blank
slit
slot
column
Prior art date
Application number
PL393489A
Other languages
English (en)
Other versions
PL393489A1 (pl
Inventor
Witold Buć
Adam Maciołek
Marek Lipski
Zbigniew Sowa
Original Assignee
Elektromontaż Rzeszów Spółka Akcyjna
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elektromontaż Rzeszów Spółka Akcyjna filed Critical Elektromontaż Rzeszów Spółka Akcyjna
Priority to PL393489A priority Critical patent/PL216935B1/pl
Priority to EP11460040.6A priority patent/EP2471626A3/en
Publication of PL393489A1 publication Critical patent/PL393489A1/pl
Publication of PL216935B1 publication Critical patent/PL216935B1/pl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/0803Making tubes with welded or soldered seams the tubes having a special shape, e.g. polygonal tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/16Making tubes with varying diameter in longitudinal direction
    • B21C37/18Making tubes with varying diameter in longitudinal direction conical tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • B23K26/26Seam welding of rectilinear seams
    • B23K26/262Seam welding of rectilinear seams of longitudinal seams of tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0211Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track
    • B23K37/0235Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track the guide member forming part of a portal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/047Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04Tubular or hollow articles
    • B23K2101/06Tubes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do spawania laserowego trzonów słupów metalowych, stanowiących półfabrykaty tych trzonów w kształcie stożka ściętego lub wielokąta zbieżnego, posiadające szczelinę utworzoną na całej długości, utworzoną pomiędzy niedomkniętymi ich krawędziami w czasie profilowania kształtów tych trzonów. Tak pospawane trzony słupów służą do wytwarzania słupów oświetleniowych, masztów oświetleniowych i antenowych, konstrukcji wsporczych linii przesyłowych prąd elektryczny oraz innych elementów o podobnym przeznaczeniu.
Znany jest z opisu patentowego polskiego zgłoszenia patentowego nr P-387779 sposób wytwarzania metodą spawania laserowego słupa cylindrycznego - zbieżnego polegający na tym, że uprzednio przygotowany w kształcie zaokrąglonego, niedomkniętego wzdłużnego elementu półfabrykat słupa poddaje się spawaniu laserem w nieprzerywanym procesie, na całej grubości materiału, przy czym w szczelinę pomiędzy krawędziami łączonymi półfabrykatu słupa utrzymuje się korzystnie poziomo, a łączone ze sobą krawędzie tego półfabrykatu dociska się przy pomocy dociskowych elementów rozmieszczonych obustronnie zarówno w sąsiedztwie tej szczeliny jak i po jej przeciwnej stronie. Podczas tego spawania położenie dociskowych elementów jest sterowane automatycznie za pomocą komputera i dopasowywane do stożkowego kształtu słupa, a półfabrykat tego słupa porusza się w spawalniczym urządzeniu od strony większej średnicy w kierunku mniejszej jego średnicy z prędkością spawania laserowego.
Z kolei znane z tego opisu urządzenie do spawania tej szczeliny, wyposażone jest w laser spawający, działający na tę szczelinę, która usytuowana jest w płaszczyźnie poziomej od góry oraz w dociskowe elementy zaopatrzone w rolki, z których część usytuowana jest po przeciwnej stronie spawanej szczeliny, a pozostała ich część usytuowana jest w pobliżu tej szczeliny i po obu jej stronach, przy czym rolki tych dociskowych elementów połączone są i współpracują z odpowiednimi przenośnikami taśmowymi, przemieszczającymi półfabrykat słupa w czasie spawania jego szczeliny.
Niedogodnością tego sposobu i urządzenia do jego stosowania jest zarówno brak możliwości idealnego ustawienia krawędzi spawanej szczeliny w półfabrykacie trzonu słupa na identycznym poziomie, jak i zbyt rozbudowana i skomplikowana konstrukcja tego urządzenia, wymagająca znacznych przestrzeni spowodowanych przemieszczaniem się tego półfabrykatu w czasie jego spawania. Poza tym znana powszechnie metoda spawania laserowego z użyciem lasera CO2 jest metodą mało wydajną i zarazem zbyt kosztowną, a stosowane do tego celu urządzenia nie pozwalają na idealne wypoziomowanie spawanej szczeliny.
Z kolei, znany z polskiego opisu patentowego P-385943 sposób wytwarzania metalowych trzonów słupów oświetleniowych polega na tym, że z arkuszy blachy stalowej o grubości H = 3-4 mm wycina się metodą laserową elementy trapezowe z równoczesnym fazowaniem krawędzi ich boków pod kątem α = 67°30', po czym z tak otrzymanych elementów zwija się znanymi metodami półfabrykaty w kształty stożków ściętych, wielobocznych lub okrągłych, a następnie umieszcza się pomiędzy rolkami napędowymi oraz pozycjonuje się go za pomocą usytuowanych naprzeciw siebie dwóch rolek i dokonuje doczołowego spawania laserowego za pomocą głowicy laserowej w czasie przesuwu tego półfabrykatu z prędkością liniową wynoszącą korzystnie 2-3 m/min. W przypadku wytwarzania stożkowych okrągłych trzonów słupów oświetleniowych wykrawane z arkuszy blachy stalowej elementy trapezowe stanowiące rozwinięcia tych trzonów mają proste boki łączone ze sobą metodą spawania laserowego. W czasie laserowego wycinania elementów trapezowych wraz z ukosowaniem ich boków lub wycinania elementów trapezowych o prostych bokach oraz w czasie spawania laserowego wyprofilowanych półfabrykatów tych słupów stosuje się głowicę laserową CO2 o mocy 4-5kW, z ciągłym zakresem tej mocy od 0,2kW - 5kW, długości fali wynoszącej 10,6 μm i długości impulsu wynoszącej 10 μs.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu spawania laserowego szczeliny w półfabrykacie trzonu słupa metalowego pozwalającego na znaczne obniżenie jego kosztów przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności i uzyskaniu prawie idealnej równości otrzymanej spoiny na całej jej długości. Dalszym celem wynalazku było opracowanie znacznie prostszej i zwartej konstrukcji urządzenia do spawania laserowego pozwalającego na bardzo dokładne wypoziomowanie spawanej szczeliny, umożliwiające znaczną poprawę jakości wykonywanych spoin. Nieoczekiwanie w wyniku przeprowadzonych wielu prób i badań stwierdzono, że cel według wynalazku umożliwiający zwiększenie wydajności spawania, poprawę parametrów spawania bezawaryjności i znaczne obniżenie kosztów spawania można zrealizować zastępując dotychczas stosowane spawanie z użyciem laserów CO2 laserami
PL 216 935 B1 włóknowymi, których główną częścią jest aktywne włókno optyczne, w którym powstaje promieniowanie laserowe.
Istota sposobu spawania trzonu słupa metalowego według wynalazku polega na tym, że po umieszczeniu tego półfabrykatu na rolkach obrotowych nastawnej belki podporowej urządzenia spawalniczego dokonuje się wypoziomowania szczeliny trzonu słupa za pomocą tej belki i zablokowania tego położenia za pomocą bocznego zespołu zderzakowego, a następnie dokonuje się obustronnego osiowego w płaszczyźnie poziomej ściskania tego półfabrykatu za pomocą zębatkowych zespołów dociskowych, rozmieszczonych symetrycznie na całej jego długości aż do styku ze sobą obu krawędzi szczeliny, przy czym w czasie tego ściskania dokonuje się równoczesnego docisku rolką dociskową stykających się ze sobą tych krawędzi i jej równoczesnego przesuwu po tej szczelinie wraz z przesuwającą się za tą rolką głowicą lasera włóknowego urządzenia spawalniczego, dokonującego zespawania tej szczeliny na całej długości półfabrykatu trzonu słupa. W czasie spawania laserowego szczeliny półfabrykatu trzonu słupa z użyciem lasera włóknowego, półfabrykat ten utrzymywany jest w niezmiennym położeniu, natomiast głowica lasera włóknowego wraz z rolką dociskową przesuwają się wzdłuż spawanej szczeliny, z synchronizowaną ze sobą prędkością liniową, przy czym pozycjonowania stykających się ze sobą krawędzi tworzących szczelinę półfabrykatu trzonu słupa dokonuje się poprzez działanie sił usytuowanych w dwóch prostopadłych do siebie płaszczyznach. Poza tym łączone ze sobą krawędzie szczeliny półfabrykatu trzonu słupa dociska się za pomocą wielu par dociskowych elementów, korzystnie półokrągłych, usytuowanych naprzeciw siebie i w osi poziomej tego półfabrykatu oraz za pomocą przesuwnego elementu dociskowego korzystnie rolkowego, stykającego się ze spawaną szczeliną.
Z kolei istota konstrukcji urządzenia do spawania laserowego z użyciem lasera włóknowego szczeliny w półfabrykacie trzonu słupa metalowego polega na tym, że korpus tego urządzenia stanowi ramowa prostopadłościenna konstrukcja nośna wykonana z kształtowników stalowych, której górna część wyposażona jest w poziomo usytuowaną belkę podłużną, połączoną ruchowo i przesuwnie z zespołem jezdno-dociskowym, natomiast obie podłużne i poziomo usytuowane belki zwieńczające górne końce dolnych pionowych belek konstrukcji nośnej połączone są rozłącznie z zespołami dociskowo-zębatkowymi, których elementy dociskowe usytuowane są naprzeciw siebie i w osi poziomej spawanego półfabrykatu trzonu słupa oraz prostopadle do osi pionowej tego półfabrykatu i rolki dociskowej, a ponadto naprzeciw górnej belki podłużnej pod zespołami dociskowo-zębatkowymi w ich pionowej osi symetrii umieszczona jest poziomo i podłużnie usytuowana belka podporowa, której górna powierzchnia zaopatrzona jest w rolki podporowe, połączone z nią obrotowo, przy czym oba końce tej belki wyposażone są w dwa mechanizmy ustalające poziome jej położenie, przy czym obok tego korpusu na szynach jezdnych umieszczone jest urządzenie spawalnicze wyposażone w wysięgnik ramienia robota, zaopatrzony w głowicę lasera włóknowego, usytuowaną tuż za rolką dociskową zespołu jezdno-dociskowego. Korzystnym jest, gdy dolna powierzchnia belki podłużnej posiada prowadnice toczne, w których umieszczony jest przesuwnie zespół jezdno-dociskowy z wysięgnikiem zakończony korzystnie dociskową rolką obrotową i wyposażony w napędzający go siłownik pneumatyczny, natomiast belka podporowa zaopatrzona jest w obrotowe rolki podporowe o kształcie baryłkowym - wklęsłym korzystnie rozmieszczone symetrycznie wzdłuż jej długości, a jej mechanizmy podpierające oba jej końce stanowią elementy podporowe, w które wkręcone są jedne końce śrub zaopatrzone w pokrętło, których drugie końce wkręcone są w nagwintowane otwory obu końców tej belki. Ponadto zespoły dociskowo-zębatkowe rozmieszczone korzystnie wzdłuż belek posiadają identyczną konstrukcję i składają się z obudowy, której pokrywy połączone są ze sobą sworzniami śrubowymi z osadzonymi na nich profilowymi rolkami tocznymi, a w osiowych gniazdach tych pokryw osadzone są na osi dwa łożyska kulkowe, a pomiędzy nimi koło zębatkowe zazębione z dwoma zębnikami listew zębatych, których drugie przeciwległe profilowe boki stanowiące prowadnice tych listew przylegają do obu rolek tocznych, natomiast przeciwległe sobie końce obu listew zębatych połączone są z kątowymi łapami usytuowanymi naprzeciw siebie, przy czym listwy zębate zespołów dociskowo-zębatkowych zaopatrzone są w napędzające je siłowniki pneumatyczne. Korzystnym jest także, gdy końce obu łap ściskające półfabrykat trzonu słupa wzdłuż jego poziomej osi symetrii korzystnie mają zaokrąglenia.
Dzięki zastosowaniu metody spawania laserowego z użyciem lasera włóknowego działającego na zasadzie światłowodu zwiększono znacznie wydajność spawania szczelin w półfabrykatach trzonów słupów metalowych, zmniejszono do niezbędnego minimum oszczędność energii, a przez to zmniejszono kilkakrotnie koszt pracy tego lasera w porównaniu do stosowanych dotychczas laserów CO2. Zastosowanie w urządzeniu do tego spawania belki podłużnej połączonej
PL 216 935 B1 obrotowo z umieszczonymi na niej rolkami obrotowymi, na których spoczywa spawany półfabrykat trzonu słupa metalowego z bocznymi mechanizmami do regulacji i dokładnego poziomowania spawanej szczeliny oraz bocznego zespołu zderzakowego - blokującego ustalone położenie tego trzonu, a tym samym wypoziomowanej szczeliny pozwoliło na dokonywanie korekty poziomowania przy różnych zbieżnościach i średnicach trzonów słupów, a tym samym na zachowanie idealnej liniowości w czasie spawania laserowego ich szczelin. Z kolei zastosowanie w tym urządzeniu rolki dociskającej krawędzie szczeliny wyeliminowało całkowicie przesunięcia względem siebie krawędzi spawanej szczeliny.
Przedmiot wynalazku został objaśniony w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie do spawania trzonów słupów metalowych w widoku z przodu, fig. 2 - to samo urządzenie w widoku z góry w kierunku strzałki „S”, fig. 3 - to samo urządzenie w widoku z boku, fig. 4 - to samo urządzenie w przekroju pionowym wzdłuż linii A-A na fig. 1, fig. 5 - zespół dociskowy - zębatkowy urządzenia w widoku z boku, fig. 6 - ten sam zespół dociskowy w przekroju wzdłuż linii B-B, fig. 7 - ten sam zespół dociskowy w widoku z boku w kierunku strzałki „W” na fig. 5, fig. 8 - uproszczony schemat zespołu dociskowego - zębatkowego urządzenia pokazany na rysunku fig. 5 przedstawiający zasadę jego działania w czasie zaciskania trzonu słupa likwidującego posiadanego przez niego podłużną szczelinę powstałą po jego uformowaniu, fig. 9 - fragment urządzenia z umieszczonym na jego rolkach półfabrykatem trzonu słupa z wypoziomowaną jego szczeliną podlegająca spawaniu widoku z góry, a fig. 10 - powiększony fragment „T” tego półfabrykatu z częściowym przekrojem jego czoła z umieszczonym w nim ostrzem zespołu blokującego.
Urządzenie do spawania laserowego trzonów słupów metalowych składa się z prostopadłościennej ramowej konstrukcji nośnej (1), której część dolna (2) połączona jest z zespołami dociskowymi - zębatkowymi (3) spawanego trzonu słupa (4), leżącego na baryłkowo-wklęsłych rolkach podporowych (5), połączonych obrotowo z zespołem belki podporowej (6), usytuowanej podłużnie w osi symetrii konstrukcji nośnej (1), przy czym oba końce tej belki podparte są połączonymi z nimi mechanizmami (7) ustalającymi poziome położenie spawanej szczeliny trzonu słupa (4), natomiast cześć górna (8) konstrukcji nośnej (1) zaopatrzona jest w nieruchomą i poziomo usytuowaną belkę (9), z którą połączony jest przesuwnie zespół jezdno-dociskowy (10), przy czym belka (9) usytuowana jest współosiowo z belką podporową (6). Część dolną (2) konstrukcji nośnej (1) urządzenia stanowią cztery pionowo usytuowane belki nośne (11), (12), (13) i (14), z których górne końce pionowych belek (11) i (13) oraz belek (12) i (14) zwieńczone są poziomymi belkami: przednią (15) i tylną (16), natomiast część górną (8) tej konstrukcji nośnej stanowią kolejne cztery pionowo usytuowane na końcach belek poziomych (15 i 16) belki (17), (18), (19) i (20), z których górne końce belek (17 i 18) oraz (19) i (20) zwieńczone są odpowiednio poprzecznie i poziomo usytuowanymi belkami (21) i (22), do których w połowie ich długości przyspawana jest podłużna i poziomo usytuowana belka (9) z zamontowanym w niej przesuwnie zespołem jezdno-dociskowym (10). W tym celu belka (9) posiada wykonane na dolnej jej powierzchni dwie prowadnice toczne (23), w których umieszczony jest przesuwnie zespół jezdno-dociskowy (10), zaopatrzony w wysięgnik (24), wyposażony na swym dolnym końcu w obrotową rolkę dociskową (25), napędzaną siłownikiem pneumatycznym (26) połączonym mechanicznie z tym zespołem, natomiast tuż za tą rolką dociskową znajduje się głowica lasera włóknowego (27) spawalniczego urządzenia (28), umieszczonego na prowadnicach (56) i wyposażonego w wysięgnik ramienia robota (57) tej głowicy laserowej, której ruch wzdłuż spawanej szczeliny (29) trzonu słupa (4) zsynchronizowany jest z ruchem posuwistym dociskanej do tej szczeliny rolki dociskowej (25). Z kolei, na górnej powierzchni dolnej belki podporowej (6) usytuowanej poziomo w osi symetrii górnej belki (9) urządzenia ułożyskowane są obrotowe wklęsłe rolki baryłkowe (5) równomiernie rozmieszczone wzdłuż tej belki, w odstępach (L) wynoszących około 700 mm, a pomiędzy nimi rozmieszczone są także równomiernie i przymocowane do górnej powierzchni belek (15) i (16) konstrukcji nośnej (1) zespoły dociskowe (3), dociskające do siebie obie krawędzie (30) i (31) tworzące szczelinę (29) trzonu słupa (4) spawaną głowicą lasera włóknowego (27). Ponadto dolna część (2) konstrukcji nośnej (1) urządzenia połączona jest z bocznym zespołem zderzakowym (32) zaopatrzonym w trzpień (33) walcowo-stożkowy, pozycjonujący i utrzymujący w położeniu poziomym szczelinę (29) trzonu słupa (4), poprzez umieszczenie go w gnieździe stożkowym (58) ścianki czołowej (59) tego trzonu przed uruchomieniem zespołów dociskowych (3) urządzenia. Każdy z zespołów dociskowych (3) przymocowanych poprzecznie do usytuowanych naprzeciw siebie belek podłużnych (15) i (16) oraz pomiędzy rolkami podporowymi (5) trzonu słupa (4) posiada identyczną konstrukcję i składa się z prostopadłościennej obudowy (34), posiadającej dwie pokrywy (35 i 36) połączone ze sobą sworzniami śrubowymi (37).
PL 216 935 B1
W osiach symetrii obu pokryw (35) i (36) oraz w ich gniazdach osadzone są dwa łożyska kulkowe (38) zamontowane na osi (39) osadzonej w ich środkowej części, na której pomiędzy tymi łożyskami osadzone jest koło zębatkowe (40), zazębionym z dwoma zębnikami, dwóch usytuowanych naprzeciw siebie listew zębatych (41) i (42), których drugie przeciwległe zbliżone do stożkowych boki (43) stanowiące prowadnice tych listew zębatych przylegają do dwóch skrajnych profilowyc h rolek tocznych (44) osadzonych na walcowych częściach (45) sworzni śrubowych (37) i osłoniętych bocznymi płaskownikami (46), przymocowanymi do pokryw (35 i 36) obudowy (34). Poza tym przeciwległe sobie końce obu listew zębatych (41) i (42) połączone są z kątowymi łapami (47 i 48) usytuowanymi naprzeciw siebie i w tej samej płaszczyźnie, których końce mają zaokrąglenia półkoliste (49) i (50), ściskające trzon słupa (4) wzdłuż jego poziomej osi symetrii, przy czym listwa zębata (41) połączona jest z napędzającym ją siłownikiem pneumatycznym (51). Z kolei każdy z mechanizmów (7) połączony ruchowo z końcami belki podporowej (6) składa się z nagwintowanego elementu podporowego (52), w który wkręcony jest jeden koniec śruby (53) zaopatrzony w połowie długości w pokrętło (54), której drugi koniec wkręcony jest w nagwintowany otwór (55), odsadzenia (60) końca belki (6).
Zasada działania urządzenia do spawania laserowego polega na tym, że uformowany z blachy metalowej o grubości 2-6 mm półfabrykat trzonu słupa (4) o długości 3-12 m w zależności od jego przeznaczenia posiadający podłużną szczelinę (29) o szerokości 5-10 mm w zależności od jego średnicy przekazywany jest podajnikiem na rolki obrotowe (5) urządzenia do spawania tej szczeliny. Następnie za pomocą pokrętła (54) śruby (53) obu mechanizmów (7) przemieszcza się pionowo końce belki podporowej (6) z leżącym na jej rolkach obrotowych (5) trzonem słupa (4), aż do dokładnego ustalenia poziomego położenia szczeliny (29) tego trzonu, po czym czoło o większej średnicy tego trzonu pozycjonuje się w zespole zderzakowym (32) umieszczając stożkowy koniec jego trzpienia (33) w gnieździe stożkowym (58) wykonanym w czołowej ściance (59) trzonu słupa (4). Z kolei tak wypoziomowany i ustalony w tym położeniu prefabrykat trzonu słupa (4) ściska się obustronnie w poziomej płaszczyźnie i w osi jego symetrii za pomocą wielu par łap (47) i (48) zespołów dociskowych (3) rozmieszczonych symetrycznie pomiędzy rolkami podporowymi (5), powodując dociskanie do siebie obu krawędzi (30 i 31) tworzących szczelinę (29), po czym krawędzie te po zlikwidowaniu tej szczeliny dociska się od góry rolką dociskową (25) zespołu jezdno-dociskowego (10) prostopadle usytuowaną do poziomej płaszczyzny łap ściskających (47 i 48). Po takim wypoziomowaniu, zpozycjonowaniu i zamocowaniu półfabrykatu trzonu słupa (4) uruchamia się za pomocą siłownika pneumatycznego (26) napęd zespołu jezdno-dociskowego (10) oraz zsynchronizowany z jego prędkością liniową ruch głowicy lasera włóknowego (27) zamocowanego na ramieniu (57) robota spawalniczego (28) umieszczonego na jego prowadnicach (56) usytuowanych obok konstrukcji nośnej (1) urządzenia, dokonując zespawania ze sobą obu krawędzi (30 i 31) trzonu słupa (4).

Claims (9)

1. Sposób spawania trzonu słupa metalowego, którego półfabrykat w kształcie stożka ściętego lub wielokąta zbieżnego posiada podłużną szczelinę, polegający na wprowadzeniu go do urządzenia spawalniczego, pozycjonowaniu tej szczeliny, tak aby bryła usytuowana poziomo oraz bocznemu dociskaniu do siebie obu krawędzi tworzących tę szczelinę i jej spawaniu metodą laserową, przy równoczesnym nieprzerwanym procesie pozycjonowania tej szczeliny za pomocą elementów dociskowych tego urządzenia, znamienny tym, że po umieszczeniu tego półfabrykatu na rolkach obrotowych (5) nastawnej belki podporowej (6) urządzenia spawalniczego dokonuje się wypoziomowania szczeliny (29) trzonu słupa (4) za pomocą tej belki i zablokowania tego położenia za pomocą bocznego zespołu zderzakowego (32), a następnie dokonuje się obustronnego osiowego w płaszczyźnie poziomej ściskania tego półfabrykatu za pomocą zębatkowych zespołów dociskowych (3), rozmieszczonych symetrycznie na całej jego długości aż do styku ze sobą obu krawędzi szczeliny (29), przy czym w czasie tego ściskania dokonuje się równoczesnego docisku rolką dociskową (25) stykających się ze sobą tych krawędzi i jej równoczesnego przesuwu po tej szczelinie wraz z przesuwającą się za tą rolką głowicą lasera włóknowego (27) urządzenia spawalniczego (28), dokonującego zespawania tej szczeliny na całej długości półfabrykatu trzonu słupa (4).
2. Sposób spawania według zastrz. 1, znamienny tym, że w czasie spawania laserowego szczeliny (29) półfabrykatu trzonu słupa (4) z użyciem lasera włóknowego, półfabrykat ten utrzymywany
PL 216 935 B1 jest w niezmiennym położeniu, natomiast głowica lasera włóknowego (27) wraz z rolką dociskową (25) przesuwają się wzdłuż spawanej szczeliny (29), z synchronizowaną ze sobą prędkością liniową.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pozycjonowania stykających się ze sobą krawędzi tworzących szczelinę (29) półfabrykatu trzonu słupa (4) dokonuje się poprzez działanie sił usytuowanych w dwóch prostopadłych do siebie płaszczyznach.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że łączone ze sobą krawędzie szczeliny (29) półfabrykatu trzonu słupa (4) dociska się za pomocą wielu par dociskowych elementów (49) i (50), korzystnie półokrągłych, usytuowanych naprzeciw siebie i w osi poziomej tego półfabrykatu oraz za pomocą przesuwnego elementu dociskowego (25) korzystnie rolkowego, stykającego się ze spawaną szczeliną (29).
5. Urządzenie do spawania trzonu słupa, którego półfabrykat w kształcie stożka ściętego lub wielokąta zbieżnego posiada podłużną szczelinę, posiadające korpus wyposażony w elementy dociskowe z rolkami oraz w spawającą głowicę laserową, znamienne tym, że jego korpus stanowi ramowa prostopadłościenna konstrukcja nośna (1) wykonana z kształtowników stalowych, której górna część (8) wyposażona jest w poziomo usytuowaną belkę podłużną (9), połączoną ruchowo i przesuwnie z zespołem jezdno-dociskowym (10), natomiast obie podłużne i poziomo usytuowane belki (15 i 16) zwieńczające górne końce dolnych pionowych belek (11 - 14) konstrukcji nośnej (1) połączone są rozłącznie z zespołami dociskowo-zębatkowymi (3), których elementy dociskowe (49 i 50) usytuowane są naprzeciw siebie i w osi poziomej spawanego półfabrykatu trzonu słupa (4) oraz prostopadle do osi pionowej tego półfabrykatu i rolki dociskowej (25), a ponadto naprzeciw górnej belki podłużnej (9) pod zespołami dociskowo-zębatkowymi (3) w ich pionowej osi symetrii umieszczona jest poziomo i podłużnie usytuowana belka podporowa (6), której górna powierzchnia zaopatrzona jest w rolki podporowe (5), połączone z nią obrotowo, przy czym oba końce tej belki wyposażone są w dwa mechanizmy (7) ustalające poziome jej położenie, przy czym obok tego korpusu na szynach jezdnych (56) umieszczone jest urządzenie spawalnicze (28) wyposażone w wysięgnik ramienia robota (57), zaopatrzony w głowicę lasera włóknowego (27), usytuowaną tuż za rolką dociskową (25) zespołu jezdno-dociskowego (10).
6. Urządzenie do spawania według zastrz. 5, znamienne tym, że dolna powierzchnia belki podłużnej (9) posiada prowadnice toczne (23), w których umieszczony jest przesuwnie zespół jezdnodociskowy (10) z wysięgnikiem (24) zakończony korzystnie dociskową rolką obrotową (25) i wyposażony w napędzający go siłownik pneumatyczny (26).
7. Urządzenie do spawania według zastrz. 5, znamienne tym, że belka podporowa (6) zaopatrzona jest w obrotowe rolki podporowe (5) o kształcie baryłkowym - wklęsłym korzystnie rozmieszczone symetrycznie wzdłuż jej długości, a jej mechanizmy (7) podpierające oba jej końce stanowią elementy podporowe (52), w które wkręcone są jedne końce śrub (53) zaopatrzone w pokrętło (54), których drugie końce wkręcone są w nagwintowane otwory (55) obu końców tej belki.
8. Urządzenie do spawania według zastrz. 5, znamienne tym, że zespoły dociskowo-zębatkowe (3) rozmieszczone korzystnie wzdłuż belek (15 i 16) posiadają identyczną konstrukcję i składają się z obudowy (34), której pokrywy (35 i 36) połączone są ze sobą sworzniami śrubowymi (37) z osadzonymi na nich profilowymi rolkami tocznymi (44), a w osiowych gniazdach tych pokryw osadzone są na osi (39) dwa łożyska kulkowe (38), a pomiędzy nimi koło zębatkowe (40) zazębione z dwoma zębnikami listew zębatych (41 i 42), których drugie przeciwległe profilowe boki (43) stanowiące prowadnice tych listew przylegają do obu rolek tocznych (44), natomiast przeciwległe sobie końce obu listew zębatych (41 i 42) połączone są z kątowymi łapami (47 i 48) usytuowanymi naprzeciw siebie, przy czym listwy zębate (41) zespołów dociskowo-zębatkowych (3) zaopatrzone są w napędzające je siłowniki pneumatyczne (51).
9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że końce łap (47 i 48) ściskające półfabrykat trzonu słupa (4) wzdłuż jego poziomej osi symetrii korzystnie mają zaokrąglenia (49 i 50).
PL393489A 2010-12-30 2010-12-30 Sposób i urządzenie do spawania laserowego trzonów słupów metalowych PL216935B1 (pl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL393489A PL216935B1 (pl) 2010-12-30 2010-12-30 Sposób i urządzenie do spawania laserowego trzonów słupów metalowych
EP11460040.6A EP2471626A3 (en) 2010-12-30 2011-07-28 A method and a device for laser welding of metal post shafts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL393489A PL216935B1 (pl) 2010-12-30 2010-12-30 Sposób i urządzenie do spawania laserowego trzonów słupów metalowych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL393489A1 PL393489A1 (pl) 2012-07-02
PL216935B1 true PL216935B1 (pl) 2014-05-30

Family

ID=45558475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL393489A PL216935B1 (pl) 2010-12-30 2010-12-30 Sposób i urządzenie do spawania laserowego trzonów słupów metalowych

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2471626A3 (pl)
PL (1) PL216935B1 (pl)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104588950A (zh) * 2014-12-17 2015-05-06 常熟市华星精密铸件有限公司 一种焊接工装夹具
WO2018132034A1 (ru) 2017-01-16 2018-07-19 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Сборочно-сварочный стан для производства труб
CN107350807B (zh) * 2017-07-06 2019-03-29 宣城徽目智能科技有限公司 汽车轮毂壳体焊接抛光喷漆装置
CN108237302A (zh) * 2018-01-31 2018-07-03 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种天线阵子的机器人点焊工装及方法
CN108502481A (zh) * 2018-05-25 2018-09-07 无锡市光彩机械制造有限公司 一种集成型钢模块用夹送机构
CN108555517B (zh) * 2018-07-18 2024-03-08 成都云奥智能科技有限公司 一种可双层定位夹紧的焊接撑涨夹具
CN108857229A (zh) * 2018-08-02 2018-11-23 江苏安居模块化建筑有限公司 一种打包箱角柱组焊工装
CN109128621A (zh) * 2018-09-12 2019-01-04 刘道灵 一种基于灯具的智能制造设备
CN110369871A (zh) * 2019-08-12 2019-10-25 湖南城市学院 一种管道加工用激光焊接装置
CN110434486B (zh) * 2019-08-21 2024-01-23 济南金威刻激光科技股份有限公司 一种带材多工位激光切割装置
CN112338393A (zh) * 2020-10-27 2021-02-09 马鞍山市求是仪表厂 一种汽车仪表盘加工用焊接装置
CN112780168B (zh) * 2021-02-25 2022-11-25 新疆新铝铝业有限公司 一种铝合金防盗窗制作加工方法
CN113523702B (zh) * 2021-08-12 2022-12-06 杭州职业技术学院 一种金属异形件加工用的焊接夹具
CN114043141B (zh) * 2021-12-24 2024-06-21 福建骏鹏通信科技有限公司 一种用于储能柜高效全自动焊接工装
CN114799699B (zh) * 2022-05-26 2024-06-18 宜宾长盈精密技术有限公司 电池盖板极柱焊接工装

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06170588A (ja) * 1992-11-30 1994-06-21 Shinko Electric Co Ltd テーパ管電弧熔接用治具
WO2010111794A1 (de) * 2009-04-03 2010-10-07 Soutec Soudronic Ag Verfahren und vorrichtung zur herstellung von rohrförmigen konischen metallteilen

Also Published As

Publication number Publication date
PL393489A1 (pl) 2012-07-02
EP2471626A3 (en) 2016-11-09
EP2471626A2 (en) 2012-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL216935B1 (pl) Sposób i urządzenie do spawania laserowego trzonów słupów metalowych
JP2894761B2 (ja) 木製構造体及びその製造用ローラープレス装置
ES2401978T3 (es) Procedimiento para la modificación de la distancia entre los rodillos de una máquina de aplanado, una máquina y una instalación de aplanado para la aplicación de dicho procedimiento
JP2021508603A (ja) メッシュ溶接ロボット
EP3310522B1 (de) Maschine zur trennenden bearbeitung von plattenförmigen materialien und überdeckungselement für eine solche maschine
WO2016075222A1 (de) Halteeinrichtung, bearbeitungseinrichtung und verfahren
US11660651B2 (en) Device and method for the flexible roll forming of a semifinished product
KR200465016Y1 (ko) 티형강 제조를 위한 에이치형강 절단 장치
US9327367B2 (en) Device and method for guiding bands to be joined to one another along their longitudinal edges
US20110302982A1 (en) Device for Forming Conical Sections
RU2314902C2 (ru) Способ фрикционной сварки вращающимся дисковым инструментом
EP1514638A2 (de) Verfahren und Anordnung zum Bearbeiten eines in einer Spannvorrichtung eingespannten Werkstückes
EP1373623A1 (fr) Machine d'aiguilletage munie d'un dispositif de mesure de penetration
US8334477B1 (en) Method and apparatus for laser welding elongated workpieces
DE3700676C2 (pl)
CN202123106U (zh) 轧机机架
CN102327901A (zh) 轧机机架
AT508038B1 (de) Sägemaschine
AT510433B1 (de) Streckenvortriebsmaschine
DE102007050721B4 (de) Richtmaschine zum Richten von Profilen
WO2013156606A1 (en) Machine for cutting stone blocks or the like
CN114799493B (zh) 一种超快激光加工设备的自动对焦装置
US6827530B2 (en) Symmetrical mill
CN106583968B (zh) 割管机
SU1500457A1 (ru) Устройство дл удалени грата после газокислородной резки