Сварочный манипулятор

Сварочный манипулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

У

Oll NCAHHE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (ii) 984763—

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.08.81 (21) 3330941/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5 l ) М. Кл. з

В 23 К l l j1 0

Государственный комнтет (53) УДК 621.791. .763. 1.037 (088.8) Опубликовано 30.12.82. Бюллетень №48

Дата опубликования описания 05.01.83 ло делам нэоеретеннй н открытий

И. Л. Владов, В. Я. Гельман, И. Д. Гржимальсцая и В. Н. Данилевский

Э

1 !

Ф (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СВАРОЧНЫЙ МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовайо при механизации процессов различных видов сварки, в том числе точечной, электродуговой, газовой, а также резки.

Известен сварочный манипулятор, содержащий колонну с шарнирНым четырехзвенником, на конце которого шарнирно закреплено сварочное устройство, и привод вертикального перемещения четырехзвенника (1).

В этом манипуляторе скорость вертикального .перемещения -сварочного устройства при постоянной скорости вращения вала привода зависит от вылета и угла наклона шарнирного четырехзвенника, что существенно усложняет работу оператора. Затруднительным является точное перемещение сварочного устройства по прямолинейным вертикальным траекториям, особенно вблизи верхней и нижней границ рабочей зоны, когда оператору приходится включать привод вертикального перемещения и одновременно перемещать сварочное устройство вручную в горизонтальном направлении. Это усложняет ведение .процесса сварки изделий с вертикальными стенками и увеличивает его продолжительность.

Цель изобретения — повышение производител ьности.

Указанная цель достигается тем, что сварочный манипулятор, содержащий колонну с шарнирным . четырехзвенником, на конце

5 - которого шарнирно закреплено сварочное устройство, и привод вертикального перемещения четырехзвенника, оснащен щеками, установленными на. колонне и выполненными с вертикальной и горизонтальной направляющими, четырехзвенник снабжен роликами, размещенными в направляющих щек и оси которых расположены на одной прямой .с осью шарнира сварочного устройства, которое установлено на четырехзвеннике с возможностью вращения вокруг вертикальной оси.!

При этом сварочное устройство оснащено скобой с кнопкой включения и рукояткой управления приводом вертикального перемещения, ось поворота которой перпендикулярна вертикальной оси вращения сварочного устройства.

На фиг. 1 показан сварочный манипулятор, общий вид; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1.

984763

Устройство состоит из колонны 1, на которой с помощью блока 2 вращения смонтированы две щеки 3 с приводом 4 вертикального перемещения шарнирного четырехзвенника 5, на конце которого установлено сварочное устройство, например, клещи 6 для точечной сварки. В щеках 3 жестко зафиксированы горизонтальные 7 и вертикальные

8 направляющие. В вертикальных направляющих 8 на двух парах роликов 9 перемещается каретка 10, на которой жестко установлена рейка 11, находящаяся в зацеплении с выходной шестерней 12 привода 4.

Шарнирный четырехзвенник 5 присоединен шарниром 13 к стойке-каретке 10 и содержит исходное звено-рычаг 14, замыкающее звено-рычаг 15 и два вспомогательных звена-рычаги 16 и 17 так, что звенья 14 и

16, 15 и 17 попарно параллельны. Рычаги

16 и 17 связаны шарниром 18, соосно которому установлена пара свободно вращающихся роликов 19, расположенных в горизонтальных направляющих 7. На конце замыкающего рычага 15 в шарнире 20 уста.новлены свободно вращающиеся вокруг вертикальной оси клеши 6, причем оси шарниров 13, 18 и 20 лежат на одной прямой и образуют три рабочие точки четырехзвенника.

На периферийной поверхности сварочных клещей смонтированы скоба 21 и рукоятка

22 управления, электрически связанная с приводом 4, установленная с возможностью поворота на оси 23 в обе стороны от горизонтального положения и подпружиненная к горизонтальному — нейтральному положению, соответствующему заторможенному состоянию привода 4.

Четырехзвенник 5 снабжен системой параллелограммных рычагов 24, обеспечивающих постоянную орйентацию сварочных клещей 6. Скоба 21 снабжена кнопкой 25 управления сварочным процессом.

Устройство работает следующим обпазом.

В исходном положении рукоятка 22 управления расположена горизонтально. Одна рука оператора находится на рукоятке

22 управления, другая на скобе 21. Для перемещения клещей 6 по окружности в горизонтальной плоскости оператор прикладывает усилие к скобе 21 и рукоятке 22 управления в соответствующем направлении, в результате чего корпус поворачивается в блоке 2 вращения и сварочные клещи 6 перемещаются в требуемую позицию.

Для перемещения клещей 6 по радиусу в этом направлении прикладывается усилие к скобе 21 и рукоятке 22 управления; при этом ролики 19 перекатываются по горизонтали в направляющих 7, увлекая за собой шарнир 18 соединения вспомогательных рычагов, ось которого является рабочей точкой четырехзвенника. Поскольку привод

4 заторможен, т. е. первая рабочая точка— ось шарнира 13 — зафиксирована, то его

ЗО

55 третья рабочая точка — ось шарнира 20-— также будет перемещаться по горизонтали, и, следовательно, по горизонтали переместятся и связанные шарниром 20 с замыкающим рычагом 15 четырехзвенника сварочные клеши 6.

Для перемещения сварочных клещей 6 по вертикали оператор отклоняет рукоятку

22 управления от горизонтального положения. При необходимости переместить головку вверх рукоятка 22 поворачивается вокруг оси 23, например, по часовой стрелке, в результате чего двигатель привода 4 развивает момент, больший необходимого для уравновешивания сварочных клещей 6, шестерня 12 воздействует на рейку 11 и опускает ее на роликах 9 вдоль вертикальных направляющих 8 вместе с жестко скрепленной с ней кареткой 10 с присоединенным к ней в шарнире 13 исходным звеном 14 четырехзвенника. При зафиксированной второй рабочей точке — оси шарнира 13 — будет соответствовать вертикальное перемещение третьей рабочей точки — оси шарнира 20.

Таким образом, сварочные клещи 6 будут также перемещаться по прямой, но в противоположном перемещению каретки 10 направлении — т. е. вертикально вверх.

При необходимости опустить сварочные клещи 6 вниз рукоятка 22 поворачивается в противоположную сторону, например, против часовой стрелки, в результате чего на выходном валу двигателя развивается момент, меньший необходимого для уравновешивания клещей 6, которые под действием силы собственного веса перемещаются по вертикали вниз. При необходимости прекратить перемещение можно отпустить рукоятку 22. Отпущенная рукоятка возвращается в горизонтальное положение, в результате чего на валу двигателя устанавливается номинальный момент, соответствующий весу сварочных клещей и клещи останавливаются.

При подводе электродов сварочных клещей к необходимой позиции оператор, удерживая клещ и за скобу 21 и рукоятку 22, нажимает кнопку 25 управления процессом сварки и производит сварку.

Очевидно, что совмещение трех движений: двух в горизонтальной плоскости и одного вертикального обеспечивает перемещение сварочных клещей по любой, сколь угодно сложной траектории. При этом, поскольку горизонтальной составляющей смещения клешей 6 соответствует перемещение роликов 19 в горизонтальных направляющих 7, на руки оператора, удерживающего клеши за скобу 21 и рукоятку 22 управления не действует скатывающая сила, и для перемещения клещей 6 необходимо приложить усилие, пропорциональное только потерям на трение в шарнирах патографа,. что не превышает 3...5 мг при массе клещей до

100 кг. Размещение рукоятки 22 управления горизонтально на торцовой поверхности клещей с возможностью вращения относительФормула изобретения

Z4 SSS И И г4

22 Риг. 8

Составитель.Э. Ветрова

Редактор Е. Папп Техред И. Верес Корректор Н. Буряк

Заказ 10037/! 8 Тираж 1153 ° Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35,i Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 но оси, перпендикулярной оси вращения сварочных клещей 6 на четырехзвеннике 5, исключает влияние перемещения клещей как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости на точность удержания определенного угла отклонения рукоятки 22 от горизонтали, что значительно повышает удобство обслуживания сварочного манипулятора, особенно при выполнении процесса, например, электродуговой сварки, когда для получения качественного шва перемещение сварочных клещей необходимо осуществлять со строго заданной скоростью, по строго определенной траектории.

1. Сварочный манипулятор, содержащий колонну с шарнирным четырехзвенником, на конце которого шарнирно закреплено сварочное устройство, и привод вертикального перемещения четырехзвенника, отличающийся

84763

6 тем, что, с целью повышения производительности, манипулятор оснащен щеками, установленными на колонне и выполненными с вертикальной и горизонтальной направляющими, четырехзвенник снабжен роликами, размещенными в направляющих щек и оси которых расположены на одной прямой с осью шарнира сварочного устройства, установленного на четырехзвеннике с возможностью вращения вокруг собственной вертикальной оси.

10 2. Манипулятор по п. 1, отличающийсятем, что сварочное устройство снабжено скобой с кнопкой включения и рукояткой управления приводом вертикального перемещения, ось поворота которой перпендикулярна вертикальной оси вращения сварочного устройства., Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3543989, кл. 228 — 25, 1970 (прототип) .