PL243770B1 - A module for connecting tension belts as an element of a device for automated butt welding of tension belts - Google Patents
A module for connecting tension belts as an element of a device for automated butt welding of tension belts Download PDFInfo
- Publication number
- PL243770B1 PL243770B1 PL434317A PL43431720A PL243770B1 PL 243770 B1 PL243770 B1 PL 243770B1 PL 434317 A PL434317 A PL 434317A PL 43431720 A PL43431720 A PL 43431720A PL 243770 B1 PL243770 B1 PL 243770B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- plate
- sliding
- sliding gripper
- jaw
- gripper
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest moduł łączenia urządzenia do zautomatyzowanego zgrzewania doczołowego pasów cięgnowych. Moduł ten składa się z: chwytaka nieprzesuwnego (1), chwytaka przesuwnego (2) oraz zespołu grzewczego (3). Chwytak nieprzesuwny (1) jest zamontowany nieruchomo względem ramy urządzenia (4), za pomocą połączeń śrubowych, a chwytak przesuwny (2) zamontowany jest przesuwnie względem ramy (4), poprzez prowadnice liniowe z dwoma wózkami (5) i dwiema szynami profilowymi (8 i 9). Zespół grzewczy (3) jest zamontowany przesuwnie względem ramy (4), za pomocą prowadnic liniowych z trzema wózkami (5 i 7) i trzema szynami profilowymi (8, 9 i 10), przy czym dwa z wózków (5), korzystają z tych samych szyn profilowych (8 i 9), do których zamontowany jest chwytak przesuwny (2).The subject of the application is a connecting module for a device for automated butt welding of tension belts. This module consists of: a non-sliding gripper (1), a sliding gripper (2) and a heating unit (3). The non-sliding gripper (1) is mounted stationary in relation to the device frame (4) by means of screw connections, and the sliding gripper (2) is mounted movably in relation to the frame (4) via linear guides with two carriages (5) and two profile rails (8). and 9). The heating unit (3) is mounted slidingly relative to the frame (4), using linear guides with three carriages (5 and 7) and three profile rails (8, 9 and 10), where two of the carriages (5) use these the profile rails (8 and 9) themselves, to which the sliding gripper (2) is mounted.
Description
Przedmiotem wynalazku jest moduł łączenia pasów cięgnowych, wchodzący w skład urządzenia do zautomatyzowanego zgrzewania doczołowego pasów cięgnowych, w szczególności o przekroju kołowym i średnicy od kilku do kilkunastu milimetrów, stosowanych w układach napędowych i transportujących maszyn przemysłowych.The subject of the invention is a module for connecting tension belts, which is part of a device for automated butt welding of tension belts, in particular those with a circular cross-section and a diameter of several to several millimeters, used in the drive and transport systems of industrial machines.
Pasy cięgnowe są zazwyczaj wykonane z elastycznych tworzyw sztucznych np. z poliuretanu lub poliestru, należących do grupy elastomerów termoplastycznych, podatnych na zgrzewanie. Ze względu na zastosowanie, wymaganym jest aby pasy cięgnowe wytwarzane były w formie zamkniętej pętli, o określonym obwodzie. W związku z tym, proces ich wytwarzania wymaga przeprowadzenia operacji trwałego łączenia ich końców, co jest zazwyczaj realizowane poprzez zgrzewanie doczołowe. W technice znanych jest kilka metod zgrzewania doczołowego tworzyw sztucznych, m .in.: laserowe, wibracyjne, ultradźwiękowe, a także z wykorzystaniem gorącej płyty. Z racji tego, że ostatnia z wymienionych metod jest najłatwiejsza w realizacji i wymaga najtańszego oprzyrządowania, jest powszechnie stosowana. Należy jednak zauważyć, że zgrzewanie to zazwyczaj przeprowadzane jest ręcznie, przy użyciu prostych narzędzi.Tension belts are usually made of flexible plastics, e.g. polyurethane or polyester, belonging to the group of thermoplastic elastomers, susceptible to welding. Due to the application, it is required that the tension belts be produced in the form of a closed loop with a specific circumference. Therefore, the process of their production requires the operation of permanently connecting their ends, which is usually carried out by butt welding. There are several methods of butt welding of plastics known in the art, including: laser, vibration, ultrasonic, and also using a hot plate. Due to the fact that the last of the mentioned methods is the easiest to implement and requires the cheapest equipment, it is widely used. However, it should be noted that this welding is usually carried out manually, using simple tools.
Zgrzewanie doczołowe pasów cięgnowych metodą gorącej płyty, polega na przyłożeniu płaskich zakończeń pasa, przyciętego do odpowiedniej długości (uwzględniającej naddatek na nadtopienie materiału), do rozgrzanej powierzchni, którą zazwyczaj stanowi płaska, rozgrzana płyta urządzenia grzewczego. Końcówki pasa są do niej dociskane z pewną siłą, co powoduje nagrzewanie materiału, prowadzące do jego uplastycznienia, które skutkuje skróceniem pasa. Po nagrzewaniu przez ściśle określony czas, rozgrzana płyta jest usuwana z obszaru roboczego, a nagrzane końcówki pasa są dociskane do siebie z określoną siłą. Stan ten jest utrzymywany przez określony czas, aż do ochłodzenia złącza. W wyniku tego działania, na uplastycznionych zakończeniach pasa, dociśniętych do siebie, zachodzą reakcje chemiczne i oddziaływania fizyczne pomiędzy makrocząsteczkami polimeru, które powodują utworzenie połączenia nierozłącznego.Butt welding of tension belts using the hot plate method involves applying the flat ends of the belt, cut to the appropriate length (taking into account the allowance for melting the material), to the heated surface, which is usually a flat, heated plate of the heating device. The ends of the belt are pressed against it with a certain force, which causes the material to heat up, leading to its plasticization, which shortens the belt. After heating for a precisely defined time, the heated plate is removed from the working area and the heated belt ends are pressed together with a certain force. This state is maintained for a certain period of time until the joint cools down. As a result of this action, chemical reactions and physical interactions between polymer macromolecules occur on the plasticized belt ends pressed together, which result in the creation of an inseparable connection.
Przebieg procesu technologicznego zgrzewania doczołowego może być sterowany na dwa sposoby: metodą siłową lub kinematyczną. W automatycznych urządzeniach do bezobsługowej, seryjnej produkcji pasów cięgnowych, bardziej optymalne wydaje się sterowanie kinematyczne, polegające na regulacji prędkości i przemieszczenia końcówki pasa podczas uplastyczniania i łączenia zakończeń pasa. Ten rodzaj kontroli procesu zgrzewania zapewnia lepszą i bardziej powtarzalną jakość finalnego produktu, a także możliwość zastosowania tańszego rozwiązania układu sterowania urządzenia.The course of the butt welding technological process can be controlled in two ways: by force or kinematics. In automatic devices for unattended, serial production of tension belts, kinematic control seems to be more optimal, consisting in regulating the speed and displacement of the belt tip during plasticizing and connecting the belt ends. This type of control of the welding process ensures better and more repeatable quality of the final product, as well as the possibility of using a cheaper solution of the device control system.
Zaproponowane rozwiązanie konstrukcyjne modułu łączenia zastosowanego do zautomatyzowanego urządzenia do zgrzewania doczołowego pasów cięgnowych, pozwala na przeprowadzenie procesu zgrzewania pasów cięgnowych o przekroju kołowym lub klinowym, wykonanych z elastomerów termoplastycznych, w sposób zautomatyzowany, bez udziału operatora. Oprzyrządowanie umożliwia uchwycenie zakończeń pasa, wykonanie nimi odpowiedniej manipulacji i zgrzanie pasa do postaci zamkniętej pętli. Rozwiązanie konstrukcyjne wykorzystuje efektywną - kinematyczną metodę sterowania procesem zgrzewania.The proposed design solution of the connecting module used for an automated device for butt welding of tension belts allows for the welding process of circular or wedge-shaped tension belts made of thermoplastic elastomers in an automated manner, without the participation of the operator. The equipment allows you to capture the belt ends, manipulate them appropriately and weld the belt into a closed loop. The design solution uses an effective kinematic method of controlling the welding process.
Istnieje wiele metod i rozwiązań konstrukcyjnych oprzyrządowania do zgrzewania doczołowego elementów wykonanych z tworzyw sztucznych. Znane są między innymi rozwiązania VaR firmy Volta oraz serii GF firmy Fischer, a także rozwiązania znane z opisów patentowych: JP200118070, EP0965439, EP0198709, EP1068064, PL171331, EP1110702, EP1114714.There are many methods and design solutions for butt welding of plastic elements. There are known VaR solutions by Volta and the GF series by Fischer, as well as solutions known from patent descriptions: JP200118070, EP0965439, EP0198709, EP1068064, PL171331, EP1110702, EP1114714.
Oprzyrządowanie z serii VaR firmy Volta, stanowi zestaw narzędzi ręcznych do zgrzewania pasów cięgnowych, w skład którego wchodzą m.in. uchwyty do zgrzewania, urządzenie grzewcze oraz narzędzia pomocnicze umożliwiające przygotowanie pasa cięgnowego do zgrzewania. Zestaw ten jest przeznaczony do łączenia pasów klinowych i okrągłych. Tego typu zestawy są powszechnie stosowane do przeprowadzania tej operacji technologicznej, w sposób ręczny. Wadą oprzyrządowania niezbędnego do łączenia końcówek pasów według tego rozwiązania, jest brak możliwości automatyzacji procesu. Dodatkowo, niekorzystnym jest brak możliwości realizacji kinematycznego sterowania zgrzewaniem.The VaR series of accessories from Volta is a set of hand tools for welding tension belts, which includes, among others: welding handles, heating device and auxiliary tools enabling the preparation of the tension belt for welding. This set is intended for connecting V-belts and round belts. These types of kits are commonly used to perform this technological operation manually. The disadvantage of the equipment necessary to connect belt ends according to this solution is the inability to automate the process. Additionally, the inability to implement kinematic welding control is disadvantageous.
Rozwiązanie z serii GF firmy Fischer, jest półautomatycznym urządzeniem do zgrzewania rur, wykonanych z materiałów termoplastycznych. Jego działanie polega na dociskaniu zgrzewan ego elementu do gorącej płyty, zamocowanej przesuwnie. W wyniku oddziaływania siły docisku, jest ona przesuwana i dociskana do powierzchni drugiego zgrzewanego elementu. Po uzyskaniu dostatecznego uplastycznienia, płyta grzewcza jest ręcznie wyjmowana i zgrzewane elementy są do siebie dociskane. Takie rozwiązanie konstrukcyjne oprzyrządowania odpowiedzialnego za łączenie zakończeń pasa, w aspekcie zautomatyzowanej produkcji pasów cięgnowych, jest niekorzystne ponieważ nie uwzględnia manipulacji zakończeniami pasa w celu wykonania ich połączenia, w taki sposób aby uzyskać pas cięgnowy o zamkniętym obwodzie.The GF series solution from Fischer is a semi-automatic device for welding pipes made of thermoplastic materials. Its operation consists in pressing the welded element to a hot plate mounted in a sliding manner. As a result of the pressure force, it is moved and pressed against the surface of the second welded element. After obtaining sufficient plasticization, the heating plate is manually removed and the welded elements are pressed together. This design solution of the equipment responsible for connecting the belt ends is unfavorable in terms of automated production of tension belts because it does not take into account the manipulation of the belt ends in order to connect them in such a way as to obtain a closed-circuit tension belt.
Rozwiązania znane z opisów patentowych: francuskiego EP114714 i polskiego PL171331, obejmują m.in. oprzyrządowanie do przeprowadzenia procesu zgrzewania doczołowego elementów wykonanych z tworzyw sztucznych, w sposób półautomatyczny. Przedstawione w opisach patentowych oprzyrządowanie, odpowiedzialne za łączenie zakończeń zgrzewanych elementów ze sobą, charakteryzuje się tym, że jest dostosowane do zgrzewania elementów o względnie dużej sztywności, ze względu na dużą odległość pomiędzy punktem uchwycenia, a gorącą płytą. Dodatkowo, rozwiązanie to nie uwzględnia możliwości wykonania manipulacji zakończeniami pasa, w celu odpowiedniego ich zorientowania względem siebie do procesu zgrzewania. W związku z tym, nie może być wykorzystane do rozpatrywanego zastosowania.Solutions known from patent descriptions: French EP114714 and Polish PL171331 include, among others: equipment for carrying out the butt welding process of elements made of plastic, semi-automatically. The equipment presented in the patent descriptions, responsible for connecting the ends of welded elements together, is characterized by the fact that it is adapted to welding elements with relatively high stiffness due to the large distance between the gripping point and the hot plate. Additionally, this solution does not take into account the possibility of manipulating the belt ends in order to properly orient them relative to each other for the welding process. Therefore, it cannot be used for the application in question.
Rozwiązanie znane z japońskiego opisu patentowego JP200118070 jest dostosowane do zgrzewania doczołowego elementów płytowych lub prętowych. Specyfi ka tej metody polega na dostarczaniu ciepła za pomocą strumienia gorącego powietrza, w obszar dociśniętych do siebie powierzchni. W wyniku tego, następuje stopniowe uplastycznianie obu elementów, a siła docisku oddziałująca na nie powoduje, że makrocząsteczki polimeru łączą się ze sobą, w wyniku czego następuje zgrzewanie. Zaproponowane w tym opisie oprzyrządowanie, mogłyby mieć zastosowanie w zgrzewaniu doczołowym pasów cięgnowych. Należy zwrócić jednak uwagę, że zaprezentowany w tym opisie sposób dostarczania ciepła nie jest efektywny, ani z punktu widzenia technologiczności zgrzewania i efektywności nagrzewania, ani z punktu widzenia optymalizacji rozwiązania konstrukcyjnego, co wynika z konieczności zastosowania dodatkowego mechanizmu do przemieszczani a dyszy oraz regulacji natężenia przepływu.The solution known from the Japanese patent description JP200118070 is adapted to butt welding of plate or bar elements. The specificity of this method consists in supplying heat via a stream of hot air to the area of surfaces pressed together. As a result, both elements gradually become plasticized, and the pressure exerted on them causes the polymer macromolecules to connect with each other, resulting in welding. The equipment proposed in this description could be used in butt welding of tension belts. It should be noted, however, that the method of heat supply presented in this description is not effective, neither from the point of view of welding technology and heating efficiency, nor from the point of view of optimizing the design solution, which results from the need to use an additional mechanism to move the nozzle and regulate the flow rate. .
Rozwiązanie znane z opisu patentowego EP1110702 stanowi głowicę zgrzewającą przeznaczoną do wykonywania połączeń metodą zgrzewania doczołowego, z wykorzystaniem gorącej płyty. Charakteryzuje się ona tym, że ma dwa podzespoły grzewcze, przeznaczone osobno do nagrzewania obu łączonych powierzchni. Elementy te wraz z uchwytami zgrzewanych przedmiotów, są zamontowane na wspólnych elementach prowadzących. Należy jednak zauważyć, że rozwiązanie to jest skomplikowane konstrukcyjnie, co jest niekorzystne w aspekcie zastosowania w zautomatyzowanym urządzeniu produkcyjnym. W związku z tym, rozwiązanie to nie może być zastosowane w urządzeniu, realizującym proces w sposób automatyczny.The solution known from patent description EP1110702 is a welding head intended for making connections by butt welding using a hot plate. It is characterized by the fact that it has two heating components, designed separately to heat both surfaces to be joined. These elements, together with the holders of the welded objects, are mounted on common guide elements. It should be noted, however, that this solution is structurally complex, which is unfavorable in terms of use in an automated production device. Therefore, this solution cannot be used in a device that carries out the process automatically.
Półautomatyczne urządzenie do zgrzewania doczołowego, znane z opisu patentowego EP1068064, wykorzystuje przesuwny uchwyt części łączonych oraz wychylne ramię z urządzeniem grzewczym, którego kąt wychylenia jest regulowany i mierzony. Istotą procesu zgrzewania przeprowadzanego za pomocą tego urządzenia, jest dociskanie elementu zamontowanego w kolumnie przesuwnej, do rozgrzanej płyty, a przez to dociskanie tej płyty również do drugiej zgrzewanej części zamontowanej w uchwycie, znajdującym się poniżej wychylnej płyty. Z układu sterowania, poprzez kontrolę i regulację kąta wychylenia układu grzewczego, sterowany jest stopień nadtopienia obu elementów. Tego typu rozwiązanie nie może zostać zastosowane do zautomatyzowanego zgrzewania pasów, ponieważ nie umożliwia zgrzewania pasów do zamkniętego obwodu.The semi-automatic butt welding device, known from patent description EP1068064, uses a sliding handle of the parts to be joined and a swinging arm with a heating device, the tilt angle of which is adjustable and measured. The essence of the welding process carried out using this device is to press the element mounted in the sliding column to the heated plate, and thus also to press this plate to the second welded part mounted in the holder located below the tilting plate. The degree of melting of both elements is controlled from the control system by controlling and adjusting the angle of the heating system. This type of solution cannot be used for automated belt welding because it does not enable the belts to be welded to a closed circuit.
Rozwiązanie znane z opisu patentowego EP0198709 stanowi automatyczne urządzenie zgrzewające. Charakteryzuje się ono tym, że jest wyposażone w uchwyty zgrzewanych części i urządzenie grzewcze, zamontowane na wspólnej osi. Przemieszczenie tych podzespołów realizowane jest za pomocą jednego siłownika pneumatycznego i złożonego układu dźwigniowego. Rozwiązanie to w swoim założeniu mogłoby być zastosowane do zgrzewania doczołowego pasów cięgnowych, jednakże problematycznym byłby demontaż pasa o zamkniętym obwodzie po zgrzaniu. Urządzenie to jest bardzo skomplikowane pod kątem konstrukcyjnym, co jest niekorzystne w aspekcie zautomatyzowania tego procesu produkcyjnego.The solution known from patent description EP0198709 is an automatic welding device. It is characterized by the fact that it is equipped with holders for welded parts and a heating device mounted on a common axis. The movement of these components is carried out using one pneumatic actuator and a complex lever system. This solution could be used for butt welding of tension belts, but it would be problematic to dismantle the closed belt after welding. This device is very complicated in terms of construction, which is unfavorable in terms of automating this production process.
Rozwiązanie znane z opisu patentowego EP0965439 stanowi półautomatyczne urządzenie do zgrzewania rur. W tym przypadku, według opisu patentowego, proces zgrzewania sterowany jest kinematycznie, przy czym elementami zgrzewanymi są zazwyczaj sztywne rury. Ideą rozwiązania konstrukcyjnego wynalazku jest przesuwający się uchwyt, w którym zamontowany jest jeden ze zgrzewanych przedmiotów. Rozwiązanie to nie uwzględnia jednak w żaden sposób obecności, ani kinematyki urządzenia grzewczego. Dodatkowo metodyka ta nie uwzględnia faktu, że zgrzewany pas jest zgrzewany do postaci zamkniętego obwodu, w związku z tym podczas takiego procesu technologicznego, jego zakończenia muszą być odpowiednio zorientowane względem siebie.The solution known from patent description EP0965439 is a semi-automatic device for welding pipes. In this case, according to the patent description, the welding process is kinematically controlled, and the welded elements are usually rigid pipes. The idea behind the design solution of the invention is a sliding handle in which one of the welded objects is mounted. However, this solution does not take into account the presence or kinematics of the heating device in any way. Additionally, this methodology does not take into account the fact that the welded strip is welded into a closed circuit, therefore, during such a technological process, its ends must be properly oriented towards each other.
Znane w stanie techniki rozwiązania stosowane do zgrzewania doczołowego pasów cięgnowych nie pozwalają na przeprowadzenie tego procesu w sposób w pełni automatyczny, w produkcji przemysłowej pasów, z kinematyczną metodą sterowania zapewniającą zadowalającą jakość produktu.The solutions known in the state of the art used for butt welding of tension belts do not allow this process to be carried out in a fully automatic manner in the industrial production of belts, with a kinematic control method ensuring satisfactory product quality.
Nadto znane rozwiązania, nie zapewniają możliwości zgrzewania pasów cięgnowych do postaci zamkniętego obwodu, a także nie uwzględniają niskiej sztywności zgrzewanego elementu. W związku z tym oddziaływanie elementów roboczych takich urządzeń na pas, może powodować powstanie efektu wyboczenia, co uniemożliwi wykonanie poprawnej zgrzeiny.Moreover, known solutions do not provide the possibility of welding the tension belts into a closed circuit, and they do not take into account the low stiffness of the welded element. Therefore, the impact of the working elements of such devices on the belt may cause a buckling effect, which will prevent proper welding.
Dodatkowo, we wszystkich przypadkach konieczność manipulacji zakończeniami pasa, wynikająca z potrzeby ich odpowiedniego zorientowania względem siebie, nie jest uwzględniona.Additionally, in all cases, the need to manipulate the belt ends, resulting from the need to properly orient them to each other, is not taken into account.
Rozwiązanie konstrukcyjne modułu łączenia do urządzenia do zautomatyzowanego zgrzewania doczołowego pasów cięgnowych, pozwala na przeprowadzenie procesu produkcyjnego pasa o zamkniętym obwodzie, wysokiej dokładności wymiaru obwodu oraz wysokiej powtarzalności podczas produkcji seryjnej. Rozwiązanie umożliwia zastosowanie efektywnej kinematycznej metody sterowania procesem zgrzewania. Przedstawione rozwiązanie modułu łączenia, umożliwia odpowiednie przygotowanie pasa i wykonanie operacji zgrzewania, w sposób bezobsługowy.The design solution of the connecting module for the device for automated butt welding of tension belts allows for the production process of a belt with a closed circumference, high accuracy of circumference dimensions and high repeatability during serial production. The solution enables the use of an effective kinematic method of controlling the welding process. The presented solution of the joining module allows for proper preparation of the belt and performance of the welding operation in a maintenance-free manner.
Istotą wynalazku jest moduł łączenia pasów cięgnowych jako element urządzenia do zautomatyzowanego zgrzewania doczołowego pasów cięgnowych. Moduł składa się z chwytaka nieprzesuwnego, chwytaka przesuwnego oraz zespołu grzewczego, przy czym chwytak nieprzesuwny jest zamontowany nieruchomo względem ramy urządzenia, za pomocą połączeń śrubowych. Chwytak przesuwny natomiast zamontowany jest przesuwnie względem ramy, poprzez prowadnice liniowe z dwoma wózkami i dwiema szynami profilowymi, co daje dwa punkty prowadzenia, przy czym zespół grzewczy jest zamontowany przesuwnie względem ramy, za pomocą prowadnic liniowych z trzema wózkami i trzema szynami profilowymi, co daje trzy punkty prowadzenia, przy czym dwa z nich korzystają z tych samych szyn profilowych, do których zamontowany jest chwytak przesuwny. Chwytak nieprzesuwny jest wyposażony w płytę dolną stanowiącą ostoję zespołu i płytę górną przesuwną, przy czym płyta górna prowadzona jest na prowadnicach liniowych, z łożyskami tocznymi liniowymi i słupami, zamontowanymi w płycie dolnej. Ruch płyty górnej w kierunku pionowym, wymuszony jest za pomocą siłownika pneumatycznego dwustronnego działania, przykręconego do płyty dolnej, a w płycie dolnej zamontowany jest trzpień obrotowy dolny, łożyskowany na dwóch łożyskach skośnych, do którego przykręcona jest szczęka dolna chwytaka nieprzesuwnego. Nadto w płycie górnej, zamontowany jest trzpień obrotowy górny, łożyskowany na dwóch łożyskach skośnych, do którego przykręcona jest szczęka górna chwytaka nieprzesuwnego. Oba trzpienie obrotowe ze szczękami są współosiowe, przy czym na trzpieniu obrotowym górnym zamontowane jest koło pasowe, na które poprzez pasek zębaty przekazywany jest moment obrotowy od wahadłowego siłownika pneumatycznego dwustronnego działania, o zakresie ruchu od 0° do 180°, co wymusza ruch obrotowy trzpienia górnego, ze szczęką górną. Siłownik wahadłowy, zamontowany jest za pomocą płyty napinacza do płyty górnej, w związku z czym ruch pionowy płyty górnej i ruch obrotowy szczęki górnej, są niezależne. Dodatkowo, chwytak przesuwny wyposażony jest w płytę dolną, przykręconą do ramy przestrzennej chwytaka, połączoną poprzez uchwyt z nakrętką toczną. Chwytak przesuwny w takim wariancie jest również wyposażony w płytę górną przesuwną, przy czym płyta górna prowadzona jest na prowadnicach liniowych, z łożyskami tocznymi liniowymi i słupami prowadzącymi, zamontowanymi w płycie dolnej. Ruch płyty górnej w kierunku pionowym, wymuszony jest za pomocą siłownika pneumatycznego dwustronnego działania, przykręconego do płyty dolnej. W płycie dolnej zamontowany jest trzpień obrotowy dolny, łożyskowany na dwóch łożyskach skośnych, do którego przykręcona jest szczęka dolna chwytaka przesuwnego. W płycie górnej natomiast zamontowany jest trzpień obrotowy górny, łożyskowany na dwóch łożyskach skośnych, do którego przykręcona jest szczęka górna chwytaka przesuwnego. Oba trzpienie obrotowe ze szczękami są współosiowe. Na trzpieniu obrotowym górnym zamontowane jest koło pasowe, na które poprzez pasek zębaty przekazywany jest moment obrotowy od wahadłowego siłownika pneumatycznego dwustronnego działania, o zakresie ruchu od 0° do 180°, co wymusza ruch obrotowy trzpienia górnego ze szczęką górną. Siłownik wahadłowy, zamontowany jest za pomocą płyty napinacza do płyty górnej, w związku z czym ruch pionowy płyty górnej i ruch obrotowy szczęki górnej, są niezależne. Zespół grzewczy natomiast, zbudowany jest z płyty górnej i płyty dolnej, przykręconych do wózków prowadnic liniowych, przy czym do płyty dolnej, poprzez uchwyt nakrętki tocznej, przykręcona jest obudowa nakrętki tocznej, przy czym płyta górna i dolna połączone są prętami, na których za pomocą połączenia ciernego zamontowana jest płyta pośrednia, której pionowe położenie może być regulowane, przy czym elementy te pełnią rolę ostoi zespołu grzewczego i zapewniają pewne prowadzenie. Do płyty pośredniej zespołu grzewczego natomiast, zamocowane jest urządzenie grzewcze z rozgrzewaną płytą, w sposób suwliwy, za pomocą prowadnicy liniowej tocznej z dwoma wózkami i szyną, przy czym szyna prowadnicy przykręcona jest do płyty pośredniej, przy czym ruch wysuwania urządzenia grzewczego wymusza siłownik pneumatyczny dwustronnego działania, przykręcony do płyty pośredniej, który poprzez popychacz oddziałuje na oprawkę, powodując przemieszczanie się urządzenia grzewczego, wzdłuż szyny prowadnicy liniowej.The essence of the invention is a module for connecting tension belts as an element of a device for automated butt welding of tension belts. The module consists of a non-sliding gripper, a sliding gripper and a heating unit, with the non-sliding gripper mounted stationary in relation to the device frame using screw connections. The sliding gripper is mounted slidingly in relation to the frame, using linear guides with two carriages and two profile rails, which gives two guidance points, and the heating unit is mounted slidingly in relation to the frame, using linear guides with three carriages and three profile rails, which gives three guidance points, two of them using the same profile rails to which the sliding gripper is mounted. The non-sliding gripper is equipped with a lower plate constituting the support of the assembly and a sliding upper plate, with the upper plate guided on linear guides, with linear rolling bearings and columns mounted in the lower plate. The movement of the upper plate in the vertical direction is forced by a double-acting pneumatic actuator screwed to the lower plate, and the lower pivot pin is mounted in the lower plate, mounted on two angular contact bearings, to which the lower jaw of the non-sliding gripper is screwed. Moreover, the upper rotating pin is mounted in the upper plate, mounted on two angular contact bearings, to which the upper jaw of the non-sliding gripper is screwed. Both spindles with jaws are coaxial, with a pulley mounted on the upper spindle, to which torque is transmitted via a toothed belt from a double-acting oscillating pneumatic actuator with a movement range from 0° to 180°, which forces the spindle to rotate. upper, with the upper jaw. The swing actuator is mounted with a tensioner plate to the upper plate, therefore the vertical movement of the upper plate and the rotational movement of the upper jaw are independent. Additionally, the sliding gripper is equipped with a bottom plate, screwed to the gripper's spatial frame, connected via a handle to a rolling nut. The sliding gripper in this variant is also equipped with a sliding upper plate, with the upper plate guided on linear guides, with linear rolling bearings and guide posts mounted in the lower plate. The movement of the upper plate in the vertical direction is forced by a double-acting pneumatic actuator screwed to the lower plate. The lower pivot pin is mounted in the bottom plate, mounted on two angular contact bearings, to which the lower jaw of the sliding gripper is screwed. The upper rotating pin is mounted in the upper plate, mounted on two angular contact bearings, to which the upper jaw of the sliding gripper is screwed. Both spindle jaws are coaxial. A pulley is mounted on the upper pivot pin, to which torque is transmitted via a toothed belt from a double-acting oscillating pneumatic actuator with a range of motion from 0° to 180°, which forces the rotation of the upper pin with the upper jaw. The swing actuator is mounted with a tensioner plate to the upper plate, therefore the vertical movement of the upper plate and the rotational movement of the upper jaw are independent. The heating unit, on the other hand, is composed of an upper plate and a lower plate, screwed to the linear guide carriages, and the rolling nut casing is screwed to the lower plate through the rolling nut holder, and the upper and lower plates are connected with rods on which An intermediate plate is mounted on the friction connection, the vertical position of which can be adjusted, and these elements act as supports for the heating unit and ensure reliable guidance. The heating device with a heated plate is mounted to the intermediate plate of the heating unit in a sliding manner, using a linear rolling guide with two carriages and a rail, and the guide rail is screwed to the intermediate plate, and the sliding movement of the heating device is forced by a double-sided pneumatic actuator. operation, screwed to the intermediate plate, which acts on the holder via a pusher, causing the heating device to move along the linear guide rail.
Korzystnie, moduł wyposażony jest w elektryczny silnik o ruchu obrotowym, wyposażony w układ pomiaru położenia kątowego, zamontowany nieruchomo do ramy urządzenia, napędzający poprzez sprzęgło podatne śrubę toczną chwytaka przesuwnego, łożyskowaną za pomocą pary łożysk tocznych w ramie, przy czym śruba ta współpracuje z nakrętką, zamontowaną nieprzesuwnie do chwytaka przesuwnego, za pomocą połączeń śrubowych, poprzez element pośredniczący w formie uchwytu prowadzącego.Advantageously, the module is equipped with an electric rotary motor, equipped with an angular position measurement system, mounted stationarily to the device frame, driving, through a flexible clutch, the rolling screw of the sliding gripper, mounted with a pair of rolling bearings in the frame, and this screw cooperates with the nut. , mounted non-slidingly to the sliding gripper, using screw connections, through an intermediary element in the form of a guide handle.
Korzystnie moduł wyposażony jest w śrubę toczną zespołu grzewczego, łożyskowaną za pomocą pary łożysk tocznych w ramie, przy czym śruba ta jest napędzana za pomocą sprzęgła podatnego, przez współosiowo zamontowaną śrubę toczną chwytaka przesuwnego, przy czym śruba zespołu grzewczego współpracuje z nakrętką, zamontowaną nieprzesuwnie do zespołu grzewczego, za pomocą połączeń śrubowych, poprzez element pośredniczący w postaci uchwytu prowadzącego.Preferably, the module is equipped with a rolling screw of the heating unit, mounted with a pair of roller bearings in the frame, and this screw is driven by means of a flexible clutch, by a coaxially mounted roller screw of the sliding gripper, and the screw of the heating unit cooperates with a nut mounted non-slidingly to heating unit, using screw connections, through an intermediary element in the form of a guide handle.
W takim wariancie ruch obrotowy silnika powoduje synchroniczny obrót obu śrub tocznych, co powoduje jednoczesne przemieszczenie liniowe chwytaka przesuwnego oraz zespołu grzewczego, przy czym obie śruby toczne mają ten sam kierunek zwojów, korzystnie zaś śruba toczna chwytaka przesuwnego ma dwukrotnie większy skok od śruby tocznej zespołu grzewczego, w związku z czym przemieszczenie zespołu grzewczego ma zawsze taki sam zwrot, jak chwytaka przesuwnego, ale zespół grzewczy uzyskuje dwukrotnie mniejszą prędkość i osiąga dwukrotnie mniejsze przemieszczenie niż chwytak przesuwny.In such a variant, the rotational movement of the motor causes synchronous rotation of both ball screws, which causes simultaneous linear displacement of the sliding gripper and the heating unit, with both ball screws having the same direction of coils, and preferably the ball screw of the sliding gripper has twice the pitch of the ball screw of the heating unit , therefore the displacement of the heating unit always has the same direction as that of the sliding gripper, but the heating unit achieves twice the speed and achieves twice the displacement of the sliding gripper.
Korzystnie szczęka górna chwytaka nieprzesuwnego, jest sprzężona obrotowo ze szczęką dolną chwytaka nieprzesuwnego, za pomocą płytki ślizgowej, która jest przykręcona do szczęki górnej i współpracuje z wycięciem w szczęce dolnej, ale jest możliwe jej przemieszczanie się w kierunku pionowym względem szczęki dolnej, w wyniku czego wymuszenie ruchu obrotowego szczęki górnej pochodzące od siłownika wahadłowego, powoduje synchroniczny obrót obu szczęk, który jest niezależny od przemieszczenia pionowego szczęki górnej, wywołanego siłownikiem pneumatycznym liniowym, oddziałującym na płytę górną.Preferably, the upper jaw of the non-sliding gripper is rotatably coupled to the lower jaw of the non-sliding gripper by means of a sliding plate, which is screwed to the upper jaw and cooperates with a cutout in the lower jaw, but it is possible to move it in a vertical direction relative to the lower jaw, as a result of which forcing the rotational movement of the upper jaw from the swing actuator causes synchronous rotation of both jaws, which is independent of the vertical displacement of the upper jaw caused by the linear pneumatic actuator acting on the upper plate.
Korzystnie też szczęka górna chwytaka nieprzesuwnego może posiadać wypust, na szerokości mniejszej niż połowa średnicy szczęki, w kształcie dwuściętego prostopadłościanu, przy czym szczęka dolna chwytaka nieprzesuwnego, na całej swej szerokości ma zagłębienie pryzmatyczne, przy czym wypust szczęki górnej i zagłębienie szczęki dolnej mają takie same kąty szczytowe, co skutkuje tym, że zaciskany między nimi pas cięgnowy o przekroju kołowym lub klinowym, jest pozycjonowany dokładnie w środku geometrycznym obu szczęk, a układ tych szczęk nie jest wrażliwy na zmianę rozmiaru pasa, przy czym względnie mała długość wypustu, zapewnia mały promień zginania pasa podczas obrotu jego zakończenia, co pozwala zgrzewać pasy o względnie niewielkiej minimalnej długości.Advantageously, the upper jaw of the non-sliding gripper may have a spline, with a width of less than half the jaw diameter, in the shape of a bi-truncated cuboid, while the lower jaw of the non-sliding gripper has a prismatic recess over its entire width, and the spline of the upper jaw and the recess of the lower jaw have the same peak angles, which results in the fact that the circular or wedge-shaped tension belt clamped between them is positioned exactly in the geometric center of both jaws, and the arrangement of these jaws is not sensitive to changes in belt size, while the relatively small length of the spline ensures a small radius bending of the belt when its end is rotated, which allows for welding belts with a relatively small minimum length.
Korzystnie szczęka górna chwytaka przesuwnego, jest sprzężona obrotowo ze szczęką dolną chwytaka przesuwnego, za pomocą płytki ślizgowej, która jest przykręcona do szczęki górnej i współpracuje z wycięciem w szczęce dolnej, ale jest możliwe jej przemieszczanie się w kierunku pionowym względem szczęki dolnej, w wyniku czego wymuszenie ruchu obrotowego szczęki górnej pochodzące od siłownika wahadłowego, powoduje synchroniczny obrót obu szczęk, który jest niezależny od przemieszczenia pionowego szczęki górnej, wywołanego siłownikiem pneumatycznym liniowym, oddziałującym na płytę górną.Preferably, the upper jaw of the sliding gripper is rotatably coupled to the lower jaw of the sliding gripper by means of a sliding plate, which is screwed to the upper jaw and cooperates with a cutout in the lower jaw, but it is possible to move it in a vertical direction relative to the lower jaw, as a result of which forcing the rotational movement of the upper jaw from the swing actuator causes synchronous rotation of both jaws, which is independent of the vertical displacement of the upper jaw caused by the linear pneumatic actuator acting on the upper plate.
Korzystnie też, szczęka górna chwytaka przesuwnego ma wypust, na szerokości mniejszej niż połowa średnicy szczęki, w kształcie dwuściętego prostopadłościanu. Szczęka dolna chwytaka przesuwnego natomiast na całej swej szerokości ma zagłębienie pryzmatyczne, przy czym wypust szczęki górnej i zagłębienie szczęki dolnej mają takie same kąty szczytowe, co skutkuje tym, że zaciskany między nimi pas cięgnowy o przekroju kołowym lub klinowym, jest pozycjonowany dokładnie w środku geometrycznym obu szczęk, a układ tych szczęk nie jest wrażliwy na zmianę rozmiaru pasa, przy czym względnie mała długość wypustu, zapewnia mniejszy promień zginania pasa podczas obrotu jego zakończenia, co pozwala zgrzewać pasy o względnie niewielkiej minimalnej długości.Advantageously, the upper jaw of the sliding gripper has a projection, with a width of less than half the jaw diameter, in the shape of a bi-truncated cuboid. The lower jaw of the sliding gripper has a prismatic recess along its entire width, and the spline of the upper jaw and the recess of the lower jaw have the same peak angles, which results in the circular or wedge-shaped tension belt clamped between them being positioned exactly in the geometric center. both jaws, and the arrangement of these jaws is not sensitive to changes in the belt size, and the relatively small length of the spline ensures a smaller bending radius of the belt when its end is rotated, which allows for welding belts with a relatively small minimum length.
Rozwiązanie konstrukcyjne modułu łączenia urządzenia do zautomatyzowanego zgrzewania doczołowego pasów cięgnowych według wynalazku, przynosi następujące korzyści, w porównaniu do rozwiązań znanych w technice:The design solution of the connecting module of the device for automated butt welding of tension belts according to the invention brings the following advantages compared to solutions known in the art:
• umożliwia przeprowadzenie procesu zgrzewania doczołowego pasów cięgnowych, z wykorzystaniem metody gorącej płyty, w sposób automatyczny bez udziału operatora, dzięki możliwości wykonania manipulacji zakończeniem pasa cięgnowego, niezbędnych do realizacji procesu zgrzewania, • umożliwia zgrzewanie pasów cięgnowych do postaci zamkniętego obwodu, • umożliwia zgrzewanie pasów cięgnowych bez konieczności ich ręcznego pozycjonowania, • umożliwia zastosowanie kinematycznej kontroli procesu zgrzewania, która jest korzystniejsza ze względu na jakość uzyskiwanego produktu oraz stopień skomplikowania oprzyrządowania maszyny.• enables the process of butt welding of tension belts, using the hot plate method, automatically without the participation of the operator, thanks to the possibility of performing manipulations of the end of the tension belt, necessary for the welding process, • enables welding of tension belts to form a closed circuit, • enables welding of belts cables without the need to manually position them, • enables the use of kinematic control of the welding process, which is more advantageous due to the quality of the obtained product and the complexity of the machine's equipment.
Wynalazek w przykładzie realizacji przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 i fig. 2 pokazują widok ogólny rozwiązania konstrukcyjnego urządzenia, fig. 3 przedstawia przekrój chwytaka nieprzesuwnego, fig. 4 przedstawia widok z góry na chwytak nieprzesuwny, fig. 5 przedstawia przekrój chwytaka przesuwnego, fig. 6 przedstawia widok z góry, z dodatkowym przekrojem chwytaka przesuwnego, a fig. 7 przedstawia widok ogólny zespołu grzewczego.The invention in an embodiment is shown in the drawing, in which Fig. 1 and Fig. 2 show a general view of the design solution of the device, Fig. 3 shows a cross-section of the non-sliding gripper, Fig. 4 shows a top view of the non-sliding gripper, Fig. 5 shows a cross-section of the sliding gripper , Fig. 6 shows a top view with an additional cross-section of the sliding gripper, and Fig. 7 shows a general view of the heating unit.
Moduł łączenia pasów cięgnowych jako element urządzenia do zautomatyzowanego zgrzewania doczołowego pasów cięgnowych zbudowany jest z: chwytaka nieprzesuwnego 1, chwytaka przesuwnego 2 oraz zespołu grzewczego 3. Chwytak nieprzesuwny 1 jest zamontowany nieruchomo względem ramy urządzenia 4, a chwytak przesuwny 2 i moduł grzewczy 3, są zamontowane przesuwnie, za pomocą prowadnic liniowych z wózkami 5a, 5b, 6a, 6b i 7 oraz szynami profilowymi 8, 9 i 10 (fig. 1 i fig. 2).The module for connecting tension belts as an element of the device for automated butt welding of tension belts is composed of: a non-sliding gripper 1, a sliding gripper 2 and a heating unit 3. The non-sliding gripper 1 is mounted stationary in relation to the frame of the device 4, and the sliding gripper 2 and the heating module 3 are mounted slidingly, using linear guides with carriages 5a, 5b, 6a, 6b and 7 and profile rails 8, 9 and 10 (fig. 1 and fig. 2).
Silnik elektryczny 11, zamontowany do ramy 4, napędza poprzez sprzęgło podatne 12 łożyskowaną śrubę toczną 13. Śruba ta wprawia w ruch nakrętkę 15, zamocowaną do chwytaka przesuwnego 2. Dodatkowo śruba 13, poprzez sprzęgło podatne 18 napędza drugą śrubę toczną 16, współpracującą z nakrętką 19 zespołu grzewczego 3. Należy zauważyć, że ruch obrotowy silnika 11 z układem pomiaru kąta obrotu wału wyjściowego, powoduje synchroniczny obrót obu śrub tocznych 13 i 16, co powoduje jednoczesne przemieszczenie liniowe chwytaka przesuwnego 2 oraz zespołu grzewczego 3. Istotnym jest fakt, że obie śruby toczne 13 i 16 mają ten sam kierunek zwojów, ale śruba toczna 13 ma dwukrotnie większy skok od śruby 16, w związku z czym przemieszczenie zespołu grzewczego 3 ma zawsze taki sam zwrot, jak chwytaka przesuwnego 2, ale zespół grzewczy 3 uzyskuje dwukrotnie mniejszą prędkość i osiąga dwukrotnie mniejsze przemieszczenie niż chwytak przesuwny 2 (fig. 1 i fig. 2).The electric motor 11, mounted to the frame 4, drives a ball screw 13 with bearings through the flexible clutch 12. This screw sets in motion the nut 15 attached to the sliding gripper 2. Additionally, the screw 13, through the flexible clutch 18, drives the second ball screw 16, cooperating with the nut. 19 of the heating unit 3. It should be noted that the rotational movement of the engine 11 with the output shaft rotation angle measurement system causes synchronous rotation of both ball screws 13 and 16, which causes a simultaneous linear displacement of the sliding gripper 2 and the heating unit 3. It is important that both the ball screws 13 and 16 have the same direction of turns, but the ball screw 13 has twice the pitch of the screw 16, therefore the displacement of the heating unit 3 always has the same direction as that of the sliding gripper 2, but the heating unit 3 achieves twice the speed and achieves a displacement twice as small as the sliding gripper 2 (Fig. 1 and Fig. 2).
Chwytak nieprzesuwny 1 wyposażony jest w nieruchomą płytę dolną 20 i płytę górną przesuwną 21, prowadzoną w kierunku pionowym na prowadnicach liniowych 20 i 23. Jej ruch jest wymuszony za pomocą siłownika pneumatycznego dwustronnego działania 24, przykręconego do płyty dolnej 20. W płytach 20 i 21, są zamontowane odpowiednio: trzpień obrotowy dolny 25 i trzpień obrotowy górny 28, łożyskowane na parach łożysk skośnych 26 i 29. Do trzpieni 25 i 28, przykręcone są szczęki kształtowe, odpowiednio: dolna 27 i górna 30, w taki sposób, że są ze sobą współosiowe. Do trzpienia obrotowego górnego 28, zamontowane jest koło pasowe 31, współpracujące z paskiem zębatym 32, przenoszącym moment obrotowy z wahadłowego siłownika pneumatycznego dwustronnego działania 33 o zakresie ruchu od 0° do 180°, który wymusza ruch obrotowy trzpienia górnego 28 ze szczęką 30. Ruch obrotowy szczęki 30 jest niezależny od ruchu liniowego wymuszonego za pomocą siłownika 24. Szczęka górna 30 jest sprzężona obrotowo ze szczęką dolną 27, za pomocą płytki ślizgowej 35, która jest przykręcona do szczęki górnej 30. Uniemożliwia ona obrót szczęk względem siebie, ale umożliwia ich wzajemny przesuw liniowy w kierunku pionowym, co pozwala na zamykanie chwytaka przez siłownik 24, poprzez opuszczenie szczęki górnej niezależnie od ich obrotu, wywołanego siłownikiem wahadłowym 33. Szczęka górna 30 ma wypust A, na szerokości mniejszej niż połowa jej średnicy, w kształcie dwuściętego prostopadłościanu. Jednocześnie szczęka dolna 27, na całej swej szerokości ma zagłębienie pryzmatyczne B, przy czym wypust A i zagłębienie B mają takie same kąty szczytowe α. Skutkuje to tym, że zaciskany między nimi pas cięgnowy o przekroju kołowym lub klinowym, jest pozycjonowany dokładnie w środku geometrycznym obu szczęk (fig. 3 i fig. 4).The non-sliding gripper 1 is equipped with a stationary lower plate 20 and a sliding upper plate 21, guided in the vertical direction on linear guides 20 and 23. Its movement is forced by a double-acting pneumatic actuator 24, screwed to the lower plate 20. In plates 20 and 21 , are mounted, respectively: lower pivot pin 25 and upper pivot pin 28, mounted on pairs of angular contact bearings 26 and 29. Shaped jaws, respectively: lower 27 and upper 30, are screwed to the pins 25 and 28 in such a way that they are coaxial with each other. A pulley 31 is mounted to the upper pivot pin 28, cooperating with a toothed belt 32, transmitting torque from a double-acting oscillating pneumatic actuator 33 with a movement range from 0° to 180°, which forces the rotation of the upper pin 28 with the jaw 30. Movement rotation of the jaw 30 is independent of the linear movement forced by the actuator 24. The upper jaw 30 is rotatably coupled to the lower jaw 27 by means of a sliding plate 35, which is screwed to the upper jaw 30. It prevents the jaws from rotating relative to each other, but allows them to rotate relative to each other linear movement in the vertical direction, which allows the actuator 24 to close the gripper by lowering the upper jaw regardless of their rotation caused by the swing actuator 33. The upper jaw 30 has a projection A, with a width of less than half of its diameter, in the shape of a bi-truncated cuboid. At the same time, the lower jaw 27 has a prismatic recess B over its entire width, and the protrusion A and recess B have the same peak angles α. This results in the circular or wedge-shaped tension belt clamped between them being positioned exactly in the geometric center of both jaws (Fig. 3 and Fig. 4).
Chwytak przesuwny 2 wyposażony jest w nieruchomą płytę dolną 36, przykręconą do ramy przestrzennej chwytaka 37, połączoną poprzez uchwyt 38 z nakrętką toczną 15, przez którą wymuszany jest jego ruch liniowy. Chwytak przesuwny 2 posiada płytę górną przesuwną 39, prowadzoną w kierunku pionowym na prowadnicach liniowych 40 i 41. Jej ruch jest wymuszony za pomocą siłownika pneumatycznego dwustronnego działania 42, przykręconego do płyty dolnej 36. W płyt ach 36 i 39, są zamontowane odpowiednio: trzpień obrotowy dolny 43 i trzpień obrotowy górny 46, łożyskowane na parach łożysk skośnych 44 i 47. Do trzpieni 43 i 46, przykręcone są szczęki kształtowe, odpowiednio: dolna 45 i górna 48, w taki sposób, że są ze sobą współosiowe. Do trzpienia obrotowego górnego 46 natomiast, zamontowane jest koło pasowe 49, współpracujące z paskiem zębatym 50, przenoszącym moment obrotowy z wahadłowego siłownika pneumatycznego dwustronnego działania 51 o zakresie ruchu od 0° do 180°, który wymusza ruch obrotowy trzpienia górnego 46 ze szczęką 48. Ruch obrotowy szczęki 48 jest niezależny od ruchu liniowego wymuszonego za pomocą siłownika 42. Szczęka górna 48 jest sprzężona obrotowo ze szczęką dolną 45, za pomocą płytki ślizgowej 5 3, która jest przykręcona do szczęki górnej 48. Blokuje ona obrót szczęk względem siebie, ale umożliwia ich wzajemny przesuw liniowy w kierunku pionowym, co umożliwia zamykanie chwytaka przez siłownik 42, niezależnie od obrotu szczęk wywołanego siłownikiem wahadłowym 51. Szczęka górna 48 ma wypust C, na szerokości mniejszej niż połowa jej średnicy, w kształcie dwuściętego prostopadłościanu. Jednocześnie szczęka dolna 45, na całej swej szerokości ma zagłębienie pryzmatyczne D, przy czym wypust C i zagłębienie D mają takie same kąty szczytowe β. Skutkuje to tym, że zaciskany między nimi pas cięgnowy o przekroju kołowym lub klinowym, jest pozycjonowany dokładnie w środku geometrycznym obu szczęk (fig. 5 i fig. 6).The sliding gripper 2 is equipped with a stationary bottom plate 36, screwed to the spatial frame of the gripper 37, connected via the handle 38 to the rolling nut 15, which forces its linear movement. The sliding gripper 2 has a sliding upper plate 39, guided in the vertical direction on linear guides 40 and 41. Its movement is forced by a double-acting pneumatic actuator 42, screwed to the lower plate 36. In the plates 36 and 39, the following are mounted, respectively: pin the lower rotation pin 43 and the upper rotation pin 46, mounted on pairs of angular contact bearings 44 and 47. Shaped jaws, respectively: lower 45 and upper 48, are screwed to the pins 43 and 46 in such a way that they are coaxial with each other. A pulley 49 is mounted to the upper pivot pin 46, cooperating with the toothed belt 50, transmitting torque from a double-acting swinging pneumatic actuator 51 with a movement range from 0° to 180°, which forces the rotation of the upper pin 46 with the jaw 48. The rotational movement of the jaw 48 is independent of the linear movement forced by the actuator 42. The upper jaw 48 is rotatably coupled to the lower jaw 45 by means of a sliding plate 5 3, which is screwed to the upper jaw 48. It blocks the rotation of the jaws relative to each other, but allows their mutual linear movement in the vertical direction, which allows the gripper to be closed by the actuator 42, regardless of the jaw rotation caused by the swing actuator 51. The upper jaw 48 has a spline C, with a width of less than half of its diameter, in the shape of a bi-truncated cuboid. At the same time, the lower jaw 45 has a prismatic recess D over its entire width, with the protrusion C and the recess D having the same peak angles β. This results in the circular or wedge-shaped tension belt clamped between them being positioned exactly in the geometric center of both jaws (Fig. 5 and Fig. 6).
Zespół grzewczy 3 natomiast, zbudowany jest z płyty górnej 54 i płyty dolnej 55 przykręconych do wózków 5b, 6b i 7 prowadnic liniowych, przy czym do płyty dolnej 55 przykręcona jest obudowa nakrętki tocznej 19 poprzez uchwyt 56, dzięki czemu możliwe jest przesuwanie zespołu grzewczego wzdłuż szyn prowadnic 8, 9 i 10. Płyta górna 54 i dolna 55 połączone są prętami 57, na których zamontowana jest płyta pośrednia 58, co stanowi ostoję zespołu grzewczego 3. Pionowe położenie płyty pośredniej może być regulowane. Elementy robocze zespołu grzewczego, stanowią zamontowane w sposób przesuwny do płyty pośredniej 58: urządzenie grzewcze 59 z gorącą płytą 60. Urządzenie grzewcze 59 jest zamontowane za pomocą oprawek 65 do wózków 61 prowadnicy liniowej, współpracującej suwliwie z szyną 63, przykręconą do płyty pośredniej 58. Wysuwanie lub wsuwanie urządzenia grzewczego 59 z gorącą płytą 60, umożliwia siłownik pneumatyczny dwustronnego działania 63, który poprzez popychacz 64, oddziałuje na urządzenie grzewcze (fig. 7).The heating unit 3, on the other hand, is composed of an upper plate 54 and a lower plate 55 screwed to the linear guides 5b, 6b and 7, and the housing of the rolling nut 19 is screwed to the lower plate 55 through the handle 56, which makes it possible to move the heating unit along guide rails 8, 9 and 10. The upper plate 54 and the lower plate 55 are connected by rods 57 on which the intermediate plate 58 is mounted, which constitutes the support of the heating unit 3. The vertical position of the intermediate plate can be adjusted. The working elements of the heating unit are: a heating device 59 with a hot plate 60, mounted in a sliding manner to the intermediate plate 58. The heating device 59 is mounted using holders 65 to the carriages 61 of the linear guide, slidingly cooperating with the rail 63, screwed to the intermediate plate 58. The sliding or sliding of the heating device 59 with the hot plate 60 is enabled by the double-acting pneumatic actuator 63, which acts on the heating device via the pusher 64 (fig. 7).
Działanie modułu łączenia pasów cięgnowych jako element urządzenia do zautomatyzowanego zgrzewania doczołowego pasów cięgnowych, polega na wykonaniu odpowiedniej manipulacji zgrzewanym pasem, w taki sposób aby jego płaskie powierzchnie końcowe były odpowiednio zorientowane. Moduł łączenia pasów cięgnowych umożliwia przeprowadzenie kinematycznie sterowanego procesu zgrzewania pasów do postaci zamkniętej pętli. W tym celu zakończenia pasa są zaciskane w szczękach 27, 30, 45 i 48 chwytaka przesuwnego 2 i nieprzesuwnego 1, poprzez opuszczenie płyt górnych 21 i 39 chwytaków 1 i 2, za pomocą siłowników pneumatycznych liniowych 24 i 42. W wyniku tego, szczęki 27, 30, 45 i 48 chwytaków 1 i 2 zbliżają się do siebie, przy czym płaskie powierzchnie występów A i C szczęk górnych 30 i 48, dociskają pas do pryzmatycznej powierzchni zagłębień B i D. Zapewnia to pewne uchwycenie i pozycjonowanie zakończeń pasa. Zamknięte szczęki 27, 30, 45 i 48 chwytaków 1 i 2, są obracane o 180°, przez siłowniki wahadłowe 33 i 51, oddziałujące na trzpienie obrotowe górne 28 i 46, poprzez przekładnie pasowe z pasem zębatym 32 i 50. W wyniku tego, zakończenia pasów są zorientowane równolegle do siebie w określonej odległości, co kończy przygotowanie pasa do zgrzewania.The operation of the tension belt joining module as an element of the device for automated butt welding of tension belts consists in performing appropriate manipulation of the welded belt in such a way that its flat end surfaces are properly oriented. The tension belt connection module enables a kinematically controlled process of welding belts into a closed loop. For this purpose, the belt ends are clamped in the jaws 27, 30, 45 and 48 of the sliding gripper 2 and the non-sliding gripper 1, by lowering the upper plates 21 and 39 of the grippers 1 and 2, by means of linear pneumatic actuators 24 and 42. As a result, the jaws 27 , 30, 45 and 48 of the grippers 1 and 2 approach each other, and the flat surfaces of the protrusions A and C of the upper jaws 30 and 48 press the belt against the prismatic surface of the recesses B and D. This ensures reliable gripping and positioning of the belt ends. The closed jaws 27, 30, 45 and 48 of the grippers 1 and 2 are rotated 180° by swing actuators 33 and 51 acting on the upper spindles 28 and 46, through toothed belt drives 32 and 50. As a result, the ends of the belts are oriented parallel to each other at a certain distance, which completes the preparation of the belt for welding.
Zgrzewanie pasa jest możliwe dzięki wysunięciu urządzenia grzewczego 59 z gorącą płytą 60 przez siłownik 63, co powoduje, że płyta 60 znajduje się pomiędzy zakończeniami pasa. Odpowiednie sprzężenie kinematyczne, pomiędzy zespołem grzewczym 3, a chwytakiem przesuwnym 2, uzyskane dzięki zastosowanej konfiguracji napędzanych za pomocą jednego silnika 11, dwóch śrub tocznych 13 i 16 o różnych skokach, umożliwia jednoczesne dociśnięcie obu końcówek pasa do gorącej płyty 60. Końcówka pasa zamontowana w chwytaku przesuwnym 2 zbliża się i jest dociskana do gorącej płyty 60 z określoną prędkością, przy czym gorąca płyta 60 w tym samym czasie, przemieszcza się z prędkością o połowę mniejszą w kierunku końcówki pasa zamontowanej w chwytaku nieprzesuwnym 1. W wyniku tego docisk z obu stron gorącej płyty jest jednakowy. Dodatkowo, podczas łączenia końcówek pasa ze sobą, tuż po ich nagrzaniu i uplastycznieniu, gorąca płyta 60 wsuwa się w położenie spoczynkowe, w wyniku działania siłownika 63, po czym chwytak przesuwny 2 może swobodnie przemieszczać się w kierunku chwytaka nieprzesuwnego 1, dzięki czemu końcówki pasa mogą być do siebie dociśnięte, co umożliwia zrealizowanie połączenia.Welding of the belt is possible by extending the heating device 59 with the hot plate 60 by the actuator 63, which causes the plate 60 to be between the ends of the belt. Appropriate kinematic coupling between the heating unit 3 and the sliding gripper 2, obtained thanks to the configuration of two ball screws 13 and 16 with different pitches driven by one motor 11, enables simultaneous pressing of both belt ends to the hot plate 60. The belt end is mounted in sliding gripper 2 approaches and is pressed against the hot plate 60 at a certain speed, and the hot plate 60, at the same time, moves at half the speed towards the end of the belt mounted in the non-sliding gripper 1. As a result, pressure is exerted on both sides hot plate is the same. Additionally, when connecting the belt ends together, just after they are heated and plasticized, the hot plate 60 slides into the rest position as a result of the action of the actuator 63, after which the sliding gripper 2 can move freely towards the non-sliding gripper 1, thanks to which the belt ends they can be pressed against each other, which allows the connection to be made.
Spis oznaczeń rysunków:List of drawing symbols:
Mocowanie modułu łączenia:Fastening the connection module:
- chwytak nieprzesuwny- non-sliding gripper
- chwytak przesuwny- sliding gripper
- zespół grzewczy- heating unit
- rama urządzenia zgrzewającego- frame of the welding device
- wózek prawy prowadnicy liniowej- right carriage of the linear guide
- wózek lewy prowadnicy liniowej- left carriage of the linear guide
- wózek górny prowadnicy liniowej- upper carriage of the linear guide
- szyna profilowa prawa- right profile rail
- szyna profilowa lewa- left profile rail
- szyna profilowa górna- upper profile rail
- silnik elektryczny z układem pomiaru położenia kątowego- electric motor with an angular position measurement system
- sprzęgło podatne śruby napędowej chwytaka- flexible clutch of the gripper's drive screw
- śruba toczna napędu chwytaka przesuwnego- ball screw of the sliding gripper drive
- łożyska toczne śruby napędowej chwytaka- rolling bearings of the gripper's drive screw
- nakrętka toczna napędu chwytaka- rolling nut of the gripper drive
- śruba toczna napędu zespołu grzewczego- ball screw of the heating unit drive
- łożyska toczne śruby zespołu grzewczego- rolling bearings and screws of the heating unit
- sprzęgło podatne śruby zespołu grzewczego- flexible clutch, screws of the heating unit
- nakrętka toczna napędu zespołu grzewczego- rolling nut of the heating unit drive
Zespół chwytaka nieprzesuwnego:Non-sliding gripper assembly:
- wypust szczęki górnej- projection of the upper jaw
- zagłębienie w szczęce dolnej- depression in the lower jaw
- kąt szczytowy wypustu i zagłębienia- peak angle of the protrusion and recess
- płyta dolna- bottom plate
- płyta górna przesuwna- sliding top plate
- łożyska toczne liniowe- linear rolling bearings
- słupy prowadzące- guide poles
- liniowy siłownik pneumatyczny- linear pneumatic actuator
- trzpień obrotowy dolny- lower pivot pin
- łożyska skośne trzpienia dolnego- angular contact bearings of the lower pin
- szczęka dolna chwytaka nieprzesuwnego- lower jaw of the non-sliding gripper
- trzpień obrotowy górny- upper pivot pin
- łożyska skośne trzpienia górnego- angular contact bearings of the upper pin
- szczęka górna chwytaka nieprzesuwnego- upper jaw of the non-sliding gripper
- koło pasowe chwytaka nieprzesuwnego- non-sliding gripper pulley
- pasek zębaty chwytaka nieprzesuwnego- toothed belt of the non-sliding gripper
- wahadłowy siłownik pneumatyczny- oscillating pneumatic actuator
- płyta napinacza- tensioner plate
- płyta ślizgowa szczęk- jaw slide plate
Zespół chwytaka przesuwnego:Sliding gripper assembly:
- wypust szczęki górnej- projection of the upper jaw
- zagłębienie w szczęce dolnej- depression in the lower jaw
- kąt szczytowy wypustu i zagłębienia- peak angle of the protrusion and recess
- płyta dolna- bottom plate
- rama przestrzenna chwytaka przesuwnego- spatial frame of the sliding gripper
- uchwyt prowadzący- guide handle
- płyta górna przesuwna- sliding top plate
- łożyska toczne liniowe- linear rolling bearings
- słupy prowadzące- guide poles
- liniowy siłownik pneumatyczny- linear pneumatic actuator
- trzpień obrotowy dolny- lower pivot pin
- łożyska skośne trzpienia dolnego- angular contact bearings of the lower pin
- szczęka dolna chwytaka przesuwnego- lower jaw of the sliding gripper
- trzpień obrotowy górny- upper pivot pin
- łożyska skośne trzpienia górnego- angular contact bearings of the upper pin
- szczęka górna chwytaka przesuwnego- upper jaw of the sliding gripper
- koło pasowe chwytaka przesuwnego- sliding gripper pulley
- pasek zębaty chwytaka przesuwnego- toothed belt of the sliding gripper
- wahadłowy siłownik pneumatyczny- oscillating pneumatic actuator
- płyta napinacza- tensioner plate
- płyta ślizgowa szczęk- jaw slide plate
Zespół grzewczy:Heating unit:
- płyta górna zespołu grzewczego- upper plate of the heating unit
- płyta dolna zespołu grzewczego- bottom plate of the heating unit
- uchwyt prowadzący- guide handle
- pręty łączące płyty dolną i górną- bars connecting the lower and upper plates
- płyta pośrednia zespołu grzewczego- intermediate plate of the heating unit
- urządzenie grzewcze- heating device
- nagrzewana płyta- heated plate
- wózki prowadnicy urządzenia grzewczego- guide carriages of the heating device
- szyna prowadnicy urządzenia grzewczego- guide rail of the heating device
- siłownik pneumatyczny wysuwu urządzenia grzewczego- pneumatic actuator for extending the heating device
- popychacz urządzenia grzewczego- pusher of the heating device
- oprawka urządzenia grzewczego- socket for the heating device
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL434317A PL243770B1 (en) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | A module for connecting tension belts as an element of a device for automated butt welding of tension belts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL434317A PL243770B1 (en) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | A module for connecting tension belts as an element of a device for automated butt welding of tension belts |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL434317A1 PL434317A1 (en) | 2021-12-20 |
| PL243770B1 true PL243770B1 (en) | 2023-10-09 |
Family
ID=80001779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL434317A PL243770B1 (en) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | A module for connecting tension belts as an element of a device for automated butt welding of tension belts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL243770B1 (en) |
-
2020
- 2020-06-15 PL PL434317A patent/PL243770B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL434317A1 (en) | 2021-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4495788A (en) | Multiple curvature bender | |
| CN119016901B (en) | Three-dimensional multiaxis laser cutting and welding set | |
| CN210308604U (en) | Feeding device of vulcanizing machine | |
| CN106863814B (en) | Automatic welding machine | |
| CN103071856A (en) | Saw blade tooth welding machine | |
| WO2018219359A1 (en) | Automatic cable stripping device | |
| CN119457630A (en) | Steel bar frame welding equipment | |
| PL243770B1 (en) | A module for connecting tension belts as an element of a device for automated butt welding of tension belts | |
| CN118616987A (en) | A welding device for producing rotary tillage blade shaft | |
| CN114012461A (en) | Linkage clamping and positioning device | |
| CN120413183A (en) | A fixing device for processing communication cables | |
| CN116081409B (en) | Automatic yarn-cutting device and method for winding fiber processing | |
| CN119635141A (en) | A self-fixing automatic welding equipment for construction engineering | |
| CN119634942A (en) | A friction stir welding device with a stable clamping structure | |
| PL243771B1 (en) | Device for automated butt welding of tension belts | |
| CN110920963A (en) | A coiled tube bundling device and method | |
| CN113369782B (en) | Welding equipment | |
| CN111345859B (en) | Medical suture assembly machine | |
| CN118150352A (en) | Cup and projection device for steel strip weld quality detection based on visual recognition | |
| CN220242436U (en) | Small PPR pipe welding device | |
| PL242542B1 (en) | Belt guiding and receiving assembly of an automated device for butt welding of tension belts | |
| CN118905639B (en) | A lightweight spliced ball cage processing equipment for bidirectional sliding constant velocity universal joints | |
| CN219234350U (en) | Cover welding machine capable of welding arc beam | |
| CN222520407U (en) | Automatic welding device for narrow gap after assembly | |
| CN113732489A (en) | Copper pipe positioning device and method and laser welding equipment |