Устройство для пространственной ориентации сварочной головки

(7) Заявитель й научиехнол ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРВАЕОЧНОЙ ГОЛОВКИ 54) УСТРОЙСТВО ИИ Сильное. та происходит ройство обес 2 О; головки лиш поворота. Целью ивляется повышеутем увеличения свар 1Изобретение относится к автоматической электродуговой сварке и можа быть использовано для дуговой сварки промышленными роботами.Известноустройство для автоматической электродуговой сварки криволинейных замкнутых швов, содержащее свароч,ную головку с приводом и механизм ее перемещения, манипулятор для закрепления и вращения изделия, жестко закрепленный на нем копир и соединенную. со сварочной головкой звездочку для взаимодействия с копиром через раму с ка-реткой, закрепленной на копире, два вала, соединенных цепной передачей и не-, сущих сварочную головку и звездочку, а также прямолинейную и куиволинейную направляющие для каретки 1йНедостатком этого устройства является его сложность и ограниченные тех-. нологические воэможности при автоматической сварке за счет применения копиров и криволинейных направляющих,ледовательский институташиност роения, задактцих "раекторню замкнутого контура сварки.Известно устройство для пространств.венной ориентации сварочной головкипри сварке замкнутых швов, содержащее ф корпус с полым хвостовиком, в которомсмонтированы приводы поворота и наклона сварочной головки, и соединеннуюс приводами посредством механизмов наклона и поворота сварочную головку 2,Недостатком этого устройства явля-ется невысокая точность направленияэлектрода на стътку иэ-за деформациивесущих элементов устройства, возникатЬщейот скручивания жгута и идущей к 13сварочной головке коммуникаций. скручивание упомянутого жгиз-за того,. чго это Эстпечивает наклон сварочно ь в одну сторону, от оси ее5055 3 989точности направления электрода по сты ку эа счет снижения деформации несущихэлементов устройства, возникакщих отскручивания жгута идущих к сварочнойголовке коммуникацийПоставленная цель достигается тем,что устройство для пространственнойориентации:сварочной головки при сваркезамкнутых швов, содержащее корпус сполым хвосговиком, в котором смонтированы приводы поворота и наклона свароч,ной головки, и соединенную с приводамипосредством механизмов наклойв и поворота сварочную головку, снабжено полэунковым механизмом, смонтированнымна конце полого хвостовика и состоящим из наружной круговой обоймы, жестко. закрепленной на конце полого хвостовика, круговой направляющей, вставленной в обойму, и ползуна, установленного подвижно в направляющей, при этомсварочная головка, закреплена на полэуне, а механизм наклона сварочной головки состоит из кривошипа, жестко соединенного с выходным валом привода нак.лона сварочной головки, шарнирно-рычажного ромба, соединенного одним из3своихшарниров со свободным концомривошипа, а противоположным шарниром-,с ползуном, и двух звеньев, каждое изкоторых одним своим концом шарнирносоединено с неподвижно закрепленнымна полом хвостовике пальцем, а другими концами - с оставшимися противолежащими шарнирами ромба,На фиг, 1 схематично изображенопредлагаемое устройство, общий вид;на фиг 2 - разрез А-А на фиг. 1; нафиг., 3 - эскиз свариваемого изделия,приведенногодля пояснения принципаработы устройства.Устройство содержит корпус 1 с закрепленными на ием приводом наклона2 и приводом поворота 3, сварочной головки 4. Привод поворота 3 смонтированв полом хвостовике 5, внутри которогорасположены также конические шестерни6 и 7 привода наклона 2, а на свободном конце полого хвостовика 5 симметрично его оси закреплена наружная обойма 8 телескопической круговой направляющей, в которой размещена промежуточная обойме 9 с ползуном 10, на котором жестко закреплена сварочная головка 4, энергопитаюший жгут 11, которойзакреплен на корпусе 1, Шестерня 7 через вал 12 жестко соединена с кривошипом 13 механизма наклона сварочной головки, содержащего шарнирно-рычажный ромб 14 и два шарнирных звена 15, ГочкиА и В этого механизма неподвижны относи-гельно полого хвостовика 5, а точки С, Х),Е и Г неподвижны в плоскости, параллельной плоскости круговой- направляющей.Звенья 15 механизма наклона, сварочнойголовки шарнирно соединены в точке 3с полым хвостовиком 5, а в точках 3)и- со звеньями ромба 14, шарнирно 16 соединенными в точке С с кривошипом13, ав точке- с ползуном 10. Устройство снабжено упорами (не показаны),1трасположенными в круговой направляю-шей и ограничивающими перемещениеползуна 10 в промежуточной обойме 9, .а в последней - в наружной обойме 8.Устройство работает следующим об-,разом.Обварку начинают с участка КК 2замкнутого контура изделия (из точкиК по часовой стрелке). Включают привод наклона 2, осуществляя поворот шестерен 6 и 7 и вала 12 с жестко закрепленным на нем кривошипом 13. При по вороте кривошипа 13 вокруг оси вала 12точка Г шарнирного ромба 14 описывает окружность радиусом ОГ, являющуюсяинверсией окружности, описываемой ,точкой С кривошипа 13, а центр О окружности, описываемой точкой Г, лежитна прямой, соединяющей точки А и В,т.е. в той же плоскости, что и центрокружности круговой направляющей. Таким образом, при повороте кривошипа 13в заданную сгорону, сварочная головка4, ведомая шарниром г механизма наклона сварочной головки, перемешаетсяв круговой направляющей на заданныйугол в ту же сторону, обеспечивая совмещение электрода с гипотенузой угласвариваемых деталей. Затем выключаютпривод наклона 2 (на фиг. 1 пунктиром .показано одно из крайних положений сва-рочной головки при ее наклоне).Осуществляют сварку участка К К.45В точке К для заварки участка К 2 Квйпочают йриводы 2 и 3, обеспечиваяих синхронное вращение в противоположных направлениях, исключая тем самымпланетарное перемещение шестерни 7 относительно шестерни 6 и соответственно изменение угла наклона сварочнойголовки 4; Осуществляется поворот полого хвостовика 5 относительно его оси .и жестко зекрепленной на нем круговойнаправляющей со сварочной головкой 4на заданный угол, после чего приводы2 и 3 отключают. Осуществляют сваркуучастка КК5 9899В точке Кз при переходе на участок,КК 4, имеющей другой угол между сввриввемыми деталями, для ориентацииэлектродаи исключения закручиванияэнергопитвющего жгута одновременно 5включают приводы 2 и 3 с различнымискоростями вращения, разность которык. определяет скорость относительного по-ворота кривошипа 13, При этом полый;хвостовик 5 поворачивается в исходное .1 эположение, а головка 4, закрепленнаяна нем, наклоняется на заданный угол впротивоположную от оси ее поворотасторону, Выключаюг приводы.2 и 3; Осушествляюг сварку участка К, К 4.1 фДля заварки участка К замкнутого контура в точкепроизводят поворот сварочной головки 4 аналогично ееповороту в точке Кй, т.е. по часовойстрелке на заданный угол. ЗЕПредложенное устройство для простран-ственной ориентации сварочной головки.обеспечивает неподвижность точки конца электрода относительно точки сваркипри пространственных перемещенияк свв- Ирочной головки, позволяет производитьнаклон сварочной головки в обе стороныот оси ее поворота, гго при обввркезамкнутого контура иэделия эв счетснижения угла закручивания энергопита- урквцего жгутв до 90 ф значительно снижает действующие на устройство усилия, аследовательно, вЖ конструкции и требуемую приводную мощность приводов наклона и поворота при сварке с большимизначениями сварочного тока,Осе это удовлетворяет требования кустройствам пространственной ориентации сварочной головки для оснащенияпромышленных роботов дуговой сварки,кроме того, выполнение круговой направляющей в телескопической форме позволяет максимально освободить зону сварки и осушествить сварку изделий различной конфигурации, а следовательно,расширяет технологические возможностиустройства,69 э ф ормула изобретения Устройсгво для пространственной ориентации сварочной головки при сваркеэамкнутык швов, содержащее корпус сполым хвостовиком, в котором смонтированы приводы поворота и наклона сварочной головки, и соединенную с приводами посредством механизмов наклонаи поворота сварочную головку, о т л и - .ч а ю щ е е с я тем, что; с целью повМшения качества сварки путем увеличения точности направления электрода постыку за счет снижения деформацийнесущих элементов ус"гройства, возниквкзцей от скручивания жгута и идущейк сварочной:головке коммуникаций, оноснабжено полэунховым, меканиэмом,"смонтированным на конце полого хвосторика и состоящим иэ наружной круговойобоймы, жестко закрепленной нв конце .полого хвостовика, круговой направляю-.щей, вставленной в обойму, и полэунаустановленного подвижно в направляющей, при этом сварочная головка закреп"пена на ползуне, а механизм наклона:вврочной головки выполнен в виде криво.шипа, жестко соединенного с выходнымвалом привода наклона сварочной головаи,шарнирно-рычажного ромба, соединенногоодним иэ своик шарниров со свободнымиконцом кривоипща, а противоположнымшарниром - с полэуном, и двух звеньев,каждое иэ которык одним своим концомшарнирно соединено с неподвижно закрепленным нв полом хвостовике пальцем, адругими концами " с оставшимися противолежащими шарнирами ромба,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР% 695788, кл, В 23 К 37/03,27,05.74,2. Авторское свидетельство СССРНо 556016, кл. В 23 К 7/02,21.03,75 (прототип).989969 Ред 17 Тираж 1183 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам наобретений и открмтий13038, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 аказ 7