Манипулятор для сварочной горелки

Союз Сфеетскнк Сфцнапнстнческнк РеспублнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ р,774877(22) Заявлено 05.07.78 (21) 2640069/25-27с присоединением заявим Йо -(51)М, Кл Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ СВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКИ Изобретение относится к области сварки, в частности к устройствам для перемещения сварочной горелки в процессе сварки, которые могут быть применены в машиностроении.Известен манипулятор для сварки, содержащий две несущие штанги с установленной на них кистью с двумя взаимно перпендикулярными шарнирами на одном из которых закреплена сварочная горелка 1Однако известный манипулятор не обеспечивает постоянного зазора между сварочной горелкой и точкой сварки на всем протяжении сварки, что снижает качество сварки.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является манипулятор для сварочной горелки, содержащий смонтированную на штанге поворотную планшайбу 2). На планшайбе закреплены направляющие для промежуточной каретки, на которой смонтированы направляющие каретки для сварочной горелки, причем направляющие для промежуточной каретки выполнены в виде сегмента, центр радиуса которого расположен на пересечении оси поворота планшайбы и оси горелки 2. Известный манипулятор не можетобеспечить высокое качество выполнения криволинейных участков швов,постоянство ориентации сварочной горелки относительно шва и постоянствозазора между сварочной горелкой иточкой сварки,Целью изобретения является повышение качества сварки путем увели 10 чения точности ориентирования сварочной горелки относительно шва.С этой целью направляющие длясварочной горелки установлены перпендикулярно к направляющим проме 15 жуточной каретки и выполнены в видесегмента, центр радиуса которогорасположен на пересечении оси поворота планшайбы и оси горелки.На фиг.1 изображен предложенный20 манипулятор, на фиг.2 - сечение А-Ана фиг.1Сварочная горелка 1 манипуляторажестко закреплена на каретке 2, которая на шариковых опорах 3 установ 25 лена в направляющих 4, выполненныхв виде сегментов, центр радиуса которых расположен на пересечении осиповорота планшайбы 5 и оси горелки1. Направляющие 4 жестко закреплены30 на промежуточной каретке б и уставовлены перпендикулярно к напранляющим 7 каретки 6, выполненным в виде сегментов, центр радиуса которых расположен также на пересечении оси поворота планшайбы 5 и оси горелки 1. Направляющие 7 жестко закреплены на поворотной планшайбе 5, ось которой расположена параллельно осям несущих .штанг 8. Поворотная планшайба 5 на подшипниках установлена на корпусе 9, который закреплен на несущих штангах 8.Каретки 2 и б кинематически связаны с автономными приводами 10 и 11,установленными на корпусе 9.Кинематическая связь каретки 2 сприводом 11 может быть осуществлена,например, следующим образом,С кареткой 2 жестко связан зубчатый сектор 12, соединенный с зубчатым колесом 13, которое на подшипниках установлено н направляющих 4.Зубчатое колесо через нал с карданом 14, шлицевый нал 15 связано сконическим колесом 16, которое наподшипниках установлено в направляющих 7. Коническое зубчатое колесо16 кинематически связано с коническим зубчатым колесом 17, котороена подшипниках установлено на поворотной планшайбе 5 и через зубчатыеколеса 18,19,20 и 21,нал 22 связанос приводом 11.Кинематическая связь каретки 6с приводом 10 может быть осущестнлена, например, следующнм образом.С кареткой 6 жестко связан зубчатый сектор 23, с которым связанозубчатое колесо 24 закрепленное наподшипниках подвижной планшайбы.Зубчатое колесо 24 связано с приводом 10 через зубчатые колеса 25,26,27 и 28, вал 29.Поворотная план-шайба 5 смонтиронана по подшипниках 30цилиндрического корпуса 9 и сняэанас приводом 31 через вал 32,Манипулятор работает следующимобразом.Из устройства программного управления подаются сигналы на приводыманипулятора, которые в автоматическом режиме отрабатывают эадан.ныезначения,Движение от привода 10 через вал29, зубчатые колеса 28,27,26,25 и 24,сектор 23 передается на каретку б,которая, перемещаясь по направляющим7, перемещает связанные с ней направляющие 4, каретку 2 и сварочную горелку 1 вокруг конца горелки. Вместес кареткой 2 поворачиваются связанные с ней зубчатый сектор 13 и зубчатое колесо 12, при этом происходитповорот в кардане 14 и перемещениешлиценого вала 15.Для изменения угла наклона сварочной горелки в перпендикулярной плоскости движения от привода 11 черезвал 22,зубчатые колеса 21,20,19 и 18,конические зУбчатые колеса 17 и 161 шлицевый вал 15, кардан 14, зубчатое колесо 12 передаются на зубчатый сектор 13, связанный с кареткой 2. При этом каретка 2 поворачивает горелку на угол У относительно точки сварки,Для ориентации электрода в вертикальной плоскости поворотом от привода 31 через вал 32 поворачивается планшайба 5 вместе с жестко закрепленными на ней направляющими 7, кареткой 6, направляющими 4, кареткой 2 и горелкой 1.Применение описанной конструкции манипулятора для дуговой сварки характеризуется тем, что горелка н автоматическом режиме может иметь угловое перемещение относительно сноего торца (точки сварки) в двух взаимно перпендикулярных направлениях и позволяет:обеспечить стабильность дуги сварки при обходе криволинейных участков шва, так как ориентация горелки происходит относительно конца горелки без его перемещения относительно шва, что обеспечивает высокое качество сварного шва;упростить систему управления, так как задание углов наклона сварочной горелки совпадает с технологически задаваемыми углами наклона. горелки, в связи с чем не требуется проведения системой управления перес 4 ета технологических углов наклона сварочной горелки в углы ориентирующих степеней подвижности, которые у известных манипуляторов не совпадают с технологическими.Таким образом, изобретение дает технологический и экономический эффект, позволяет существенно повысить качество сварки.Формула изобретенияМанипулятор для сварочной горелки, содержащий смонтиронанную на штанге поворотную планшайбу с направляющими для промежуточной каретки, выполненными в виде сегмента, центр радиуса которого расположен на пересечении оси поворста планшайбы и оси горелки, и смонтированную н направляющих, закрепленных на промежуточной каретке, каретку для сварочной горелки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварки путем увеличения точности перемещения горелки относительно шва, направляющие для сварочной горелки выполнены также в виде сегментацентр радиуса которого расположен на пересечении оси поворота планшайбы и оси горелки, при этом указанные направляющие установлены перпендикуЗаказ 7616/19 Тираж 1160 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 лярно к направляющим промежуточнойкаретки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патон Б.Е, и др. Промышленныеработы для сварки. Киев, "Науковадумка", 1977, с.121.2, Авторское свидетельство СССРМ 298450, кл, В 23 К 32/02,20,11.67.