Манипулятор для сварки

ОП И:АНИЕИЗЬВРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз СоветсиикСоциалистическихреспубпии оц 996151(51)М. Кл,В 23 К 37/04 Гвсударстееюай квмитет Опубликовано 15.02.83. Бюллетень6 пф делам нзевретевий и аткрытий(53) УДК 621.791, . 039(088.8) Дата опубликования описания 15.02.83 Загребельный, В. А, Тимченко, Е. Ф.Гуаима, А. С, Лихошоа, А. И, БондареКогыхин" ,В. И,Куценко, Д. Г, Горшгеи В, И. Мельниченко В. И.О. Н.Ю. П. 2) Авторы нзобретени а Ленина и орцена Труцового .Красного институт электросварки .им, Г, О. Пато О) ЗаявитеИзобретение относится к среастваммеханизации и автоматизации сварочногопроизвоцсгва, а именно к оборуцованиюаля вращения, наклона и фиксации иэделий в требуемом цля сварки положении.Известен манипулятор аля установкиизцелнй в положение, удобное цля сварки,и вращения их со сварочной скоростьюпри автоматической элекгроцуговой сварке круговых швов, содержащий станину,поворотную планщайбу, шпиндель, приводвращения планшайбы и тормозное устройство, вэаимслействуюшее со шпинделемпланшайбы 1 1,Данный манипулятор не обеспечиваетуправления направлением вращения и наклона планшайбы и управления скоростьюнаклона планшайбы, что сужает его технологические возможности манипулятора ине позволяет использовать его при свар токе иэделия;по программе.Наиболее близким по техническойсущности и аостигаемому результату является манипулятор цля сварки, соцержа 2щий смонтированный на стойках с возможностью наклона корпус с планшайбойцля изделия, привоц наклона планшайбы,привоа вращения планшайбы, соединенныйс блоком управления скоростью перемешения планшайбы и усгройсгво цля торможения вращения планшайбы 23Однако этот манипулятор обеспечиваетлишь регулирование скорости вращенияпланшайбы и управление направлением еевращения и наклона, но не позволяет реулировать скорость наклона планшайбыуправлять положением изделия в процессе сварки в автоматическом режиме цоопреаеленной программе,Белью изобретения является новыпение производительности и технопогическихвозмакностей путем автоматизации управления положением изделия при сварке.Бель достигаегся тем, что манипуляторцля сварки, соаеркащий смонтированныйна стойках с возмакностью наклона корпусс планшайбой для изделия, привод надсонапланшайбы, привод вращения планшайбы,3 9961 соединенный с блоком управленияскоросгью ,перемещения планшайбы и устройство цля торможения вращения планшайбы, оснащен циском с переустанавливаемыми кулачками, смонтированным на планшайбе, сектором с переустанавливаемыми кулачками, закрепленным на корпусе, блоком путевых, переключателей вращения планшайьы установленным на корпусе с возможностью взаимодействия с кулачками циска, бло ком путевых переключателей наклона планшайбы, смонтированным на стойках с возможностью взаимоцействия с кулачками секгора, устройством. цля торможения наклона планшайбы, переключателями выбора команд и блоком управления выподенным в вице логического блока управления вращением планшайбы и аналогичного ему блока управления наклоном планшайбы, при этом первый и третий вхоцы каждого логического блока соединены с блоком соответствующих путевых переключателей, а второй и четвертый его входы соецинены с переключагелями выбора команц, первый, вгорой, трегий и четвергый выходы укаэанного блока, соецинены с блоком управления скоростью перемещения планшайбы, а пятый его выход соединен с соответствующим устройством цля торможения.Кажцый логический блок выполнен в вице четырех элементов И, двух элементов ИЛИ, цвух элементов НЕ, оцновибратора, цифференцирующей цепи, формирователя,триггера и блока динамического тор 35 можения, при этом первый вход первого элемента И поцключен к первому входу логического блока, второй вход этого элемента соецинен со вторым вхоцом первого элемента ИЛИ и подключен ко вгорому вхоцу логического блока, а выход указанного элемента И соединен с пер вым вхоцом второго элемента И подключен к третьему входу логического блока второй его вход соединен с первым вхоиом первого элемента ИЛИ и попключен к чет- вергому входу логического блока, а выхоц второго элемента И соединен со вторым вхоцом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен через формирователь с нулевым вхоцом триггера5 О единичный выход которого поцключен к пятому выходу логического блока, а ну левой выход соединен со вгорым входом третьего элемента И, выход послецнего подключен к четвертому выхоцу логичес" кого блока, выхоц вгорого элемента ИЛИ соединен через цифференцируюгцую цепь с ецин 1 чньм входом триггера, через пер 51 4вый элемент НЕ с первым входом третьего элемента И, а также с первым вхоцом четвертого элемента И и с входом оцновибратора, выхоц которого соецинен со входом блока торможения и через второй элемент НЕ со вторым вхоцом четвертого элемента И, а его выхоц поцключен к третьему выходу логического блока, при этом цва выхода блока торможения подключены к первому и второму выхоцам логического блока..На фиг. 1 изображен манипулятор, общий виц; на фиг. 2 - схема управления манипулятором.Манипулятор содержит стойки 1, в которых шарнирно закреплен корпус 2 с план- шайбой 3 и приводом 4 вращения план- шайбы. Соосно с планшайбой смонгирован циск 5 с направляющими цля размещения кулачков, взаимодействующих с блоком 6 путевых переключателей вращения планшайбы установленным на корпусе 2,На стойках 1 расположен привод 7 наклона планшайбы, а на оси наклона корпуса закреплен сектор 8 с направляющими цля кулачков, взаимоцействуюших с блоком 9 путевых переключателей наклона планшайбы.Кажцый блок может содержать 4, 6 и 8 или 10 переключателей (микропереключателей), Выбор типа блока переключателей зависиг ог объема технологических команд и количества требуемых по технологии положений планшайбы манипулятора (на фиг. 2 показано по цва микропереключагеля, в блоках вращения и наклона планшайбы).Устройсгво цля торможения 10 вращения планшайбы и 11 наклона планшайбы закреплены соответственно на корпусе 2 и. стойках 1.Манипулятор соцеркит переключатели 12 - 15 выбора технологических команд, блок управления скоростью 16 перемещения планшайбы и блок управления, содержащий два идентичных логических блока 17 и 18, управления соответственно вращением и наклоном планшайбы. На фиг, 2 показано по цва переключателя выбора технологических команц цля вращения и наклона планшайбы.Количество переключателей зависит ог обьема технологических операций, выполняемых манигулягором.Планшайбу 3 совмесгно с писком 5 приводит во вращение привод 4, электродвигатель 19 которого еоепииен с тахо-генератором 20. Аналогичньй по копсгрук5 9961 ции привоа 7 наклона планшайбы соаеркит электроавигагель 21 и тахогенвратор 22, Приводы вращения и наклона план- шайбы соединены с блоком управления скооостью 16.Блоки 17 и 18 содержат четыре элемента И 23 - 26 ава элемента ИЛИ и 28, пва элемента НЕ - 29 и 30, оановибрагор 31, пифференцирующую цепь 32, формирователь ЗЗ, триггер 34о и блок динамического торможения 35.Входы логического блока обозначены позициями 36 - 39 а выходы позициями 40 - 44, Конгакты переключателей блока 6 обозначены позициями 45 и 4615 а контакты переключагедей блока 9 -, позициями 47 и 48.Конгакгы 45 путевого переключателя блока 6 подключены.к первому вхоау 36 . логического блока 17, контакты 46 поа" 2 о ключены к третьему входу 38 этого блока, переключатели 12 и 13 - соответственно ко вгорому и четвертому вхоаам блока 17. Контакты 47 и 48 переключателей 2 зблока 9 и переключагели 14 и 15 подключены к аналогичным входам блока 18.Первый вход элемента И 23 поаключенк первому вхоау.36 блока, а второй еговхоа соединен со вторым входом первого ЗОэлементе ИЛИ 27 и подключен ко второмувходу 27, Первый вход вгорого элементаИ 24 попключен к третьему вхоау 38блока, а вгорой его вход соединен с первым вхоаом элемента ИЛИ 27 и подключен к четвертому вхоау 39 блока.Выходы первого и второго элеменгов И23 и 24 соединены с первым и вгорымсоответсгвенно вхоаами второго элементаИЛИ 28, Выхоа элемента ИЛИ 27 черезформировагель 33 соеаинен с нулевымвхоаом триггера 34, единичный выходкогорого соединен с. пятым выходом 44блока, к которому подключено устройстводля торможения 10,Выхоа второго элемента ИЛИ 28 соединен с первым вхоаом четвертого элемента И 26, через пифференцируюшую цепь32 с единичным входом триггера 34,через первый элемент НЕ 29 со входомтретьего элемента И 25, а гакже с входом опновибратора 31, выход которогосоеаинен с блоком динамического торможения 35 и через вгорой элемент НЕ 30со вторым вхоаом четвертого элемента5И 26, нулевой выход триггера 34 соединен со вторым входом элемента И 35.Два выхода блока торможения 35подключены к первому 40 и второму 41 51 6выходам логического блока, выход четвер того элемента И 26 подключен к третьему выхопу логического блока, выхоа третьего элемента И 25 подключен к четвертому выхоау указанного блока.Блок управления 16 скоростью перьмежния планшайбы поаключен к 40 - 43 выходам логического блока.Манипулягор рабогаег следующим образом.С помошью переключателей выбора технологических команд запаегся режим движения планшайбы: например включение переключагеля 12 обеспечивает вращение планшайбы со скоростью, заданной в блоке управления до твх пор, пока не включится переключатель 45, включение переключателя 14 обеспечивает наклон .планшайбы до.тех пор, пока не включигся переключатель 47 и т.п.При включении переключателя 12 сигснал поаается на вгорой вход элемента ИЛИ 27 и через формирователь 33 поступает на нелевой вхоп триггера 34, который отключает устройство ддя торможения 10 и через третий элемент И 25 поааег сигнал на блок управления скоростью 16. Послепний обеспечивает вра шение планшайбы через элвкгропвигатель 19, ао тех пор, пока кулачок, расположенный в направляюц.их лиска 5, не включиг своей передней кромкой выстув переключатель 45, Кулачок расположен в направляющих писка гаким образом, чгобы положение задней кромки выступа соответ ствовало заданной точке остановки план" шайбы.Сигнал ог переключателя 45 через первый элемент И 23 и элемент ИЛИ 28 поступает через элемент НЕ 29 напервый вход элемент И 25, когорый отключит вход блока управления скорости. Одновременно включается одновибратор 31, который включиг блок 35 пинами ческого торможения авигагеля 19,По окончании импульса динамического торможения, длительность когорого определяется длительностью импульса оановиб ратора, сигнал разрешения через элемент НЕ 30 поступает на второй вход эдемен та И 26, который включит с помощью блока управления скоростью 16 пониженную скорость вращения двигателя 19,Врашение планшайбы на медленной скорости, выполняется ао тех пор, пока выступ кулачка не выйдет из взаимодействия с тодкагелем переключагеля 45 и ;аким образом, разомкнет его контакты. Величину хопа планшайбы на медленнойскорости можно регулировать за счетприменения кулачков с изменяемой длинойгребня выступа (например применятьсерийно выпускаемые путевые кулачки).Как только выступ кулачка выйдетиз взаимодействия с переключателем 45,на выходе элемента И 23 потенциал по"меняется на противоположный. При этомчерез элемент ИЛИ 28, элемент И 26и блок управления скоростью 16 огклю- Очится цвигагель 19 вращения плайшайбы3, а через пифференцируюшую цепь 32переключится триггер 34 в начальноеположение, В результате эгого включается устройство цля торможения 10 и фик Бсирует плапшайбу манипулятора в зацанномположении, Применение динамическоготорможения и переход на медленную скорость вращения планшайбы переп остановкой обеспечивает высокую точность 20отработки запанного угла поворота. Подобным образом произвоцигся и наклонпланшайбы электродвигателем 21 с остаковкой в зацанной точке, опрецеляемойположением кулачков, располагаемых на 25секторе 8 в нужных положениях,Таким образом, панный манипуляторобеспечивает расширение технологическихвозможностей путем автоматическоговыполнения операций по установке планшайбы с изделием в запанное положение,что позволяет применить манипуляторсовместного с промышленными работамицля сварки и повышение произвопительности по сравнению с базовым объектом,которым являегся прототип. 401.Манипулятор пля сварки,содержащий смонгированный на сгойках с возможностью наклона корпус с планшайбой для изделия, привод наклона планшайбы, привод врашения планшайбы, соепиненный с блоком управления скоростью перемешения план- шайбы, и устройство пля горможения врашенияпданшайбы, отл ича юшийс я тем, что, с целью повышения произ-водительности путем автоматизации управления положением изцелия при сварке, манипулятор оснашен циском с переустанавливаемыми кулачками смонгированными на планшайбе, сектором с переусганавливаемыми кулачками, закрепленййм на корпусе, блоком путевых переклю- . чателей врашения планшайбы, установленным на корпусе с возможностью взаимодействия с кулачками диска, блоком путевых Формула изоб ре гения 996151 8переключателей наклона планшайбы, смонтированным на стойках с возможносгьювзаимодействия с кулачками сектора,устройством пля торможения наклонапланшайбы, переключателями выбора команд и блоком управления, выполненнымв виде логического блока управленияврашением планшайбы и аналогичного емулогического блока управления наклономпланшайбы, при этом первый и трегийвходы каждого логического блока соединены с блоком соответствующих пу.гевыхпереключателей, а второй и четвертыйего вхоцы соединены с переключателямивыбора команц, первый, вгорой, грегийи четвертый выходы указанного блокасоецинены с блоком управления скоросгьюперемешения планшайбм, а пягый еговыход соединен с соогветствуюшим устрой.ством для торможения.2, Манипулятор по и. 1, о т л и ч а -ю ш и й с я тем, что кажцый логическийблок выполнен в випе четырех элементовИ, цвух элементов ИЛИ, двух элементовНЕ, оцновибрагора, дифференцируюшейцепи, формирователя, триггера и блокадинамического торможения, при этомпервый вход первого элеменга И подключен к первому входу логического блока,второй вход этого элемента соецинен свторым входом первого элемента ИЛИи поцключен к второму входу логическогоблока, а выход указанного элеменга Исоединен с первым вхоцом вгорого элеменга ИЛИ; первый вхоп в горого элемента И подключен к третьему входу логического блока, второй его вход соединенс первым входом первого элемента ИЛИи поцключен к четвертому входу логического блока, а выход второго элемента Исоединен с вторым входом вгорого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИсоепинен через формирователь с нулевымвхопом триггера, единичный выхоц когорого подключен к пятому выходу логического блока а нулевой выход соединен свгорым входом третьего элемента И,выход последнего подключен к четвертому выходу логического блока, выходвторого элемента ИЛИ соепинен черездифференцируюшую цепь с единичным вхоцом триггера, через первый элемент НЕс первым входом третьего элеменга И,а также с первым входом чегвергогоэлемента И и с входом одновибрагора,выхоп которого сбепинен с входом блокаторможения и через второй элемент НЕс вторым входом четвертого элемента И,а его выход подключен к грегьему еыхо996181 101. Авторское свицегельство СССРВ З К 37/04 1976хоца блока горможения поцключены к пер-603546, кл.вом и второму выхоцам логического2. Авторское свицетельсгво СССР621517, кл. В 23 К 37/04, 1977Исгочники информации, 5принятые во внимание при эксперг зи е (п тотип).ро1104 Поипиственного комитета СССРобретений и огкрьпий Ж-ЗБ, Раушская наб., п,О/23 Тираж.В 11 ИИПИ Госуиарс по иелам и 113035,Москва