Манипулятор для сварки

Манипулятор для сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

опислнив

ИЗЬВРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° Союз Советсник

Социалистических

Республик

В 23 К 37/04

Гесударстееюай квмитет

Опубликовано 15.02.83. Бюллетень № 6

Io делам лэабретевий и аткрытий (53) УЙК 621.791. . 039(088.8) Дата опубликования описания 15.02.83

В. И. Загребельный, B. А. Тимченко, E. Ф.

О. Н. Гудима, A. С. Лихошва, А. И. Бондаре

Ю. П. Когыхин," 9. И. Куценко, Д. Г. Горште и В. И. Мельниченко (72) Авторы изобретения (7)) Заяв„тель ОРцена Ленина н оРцена ТРУцового.КРасного Зн институт электросварки.им. Г. O. Патона (54) МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ СВАРКИ

Изобретение относится к средствам механизации и автоматизации-сварочного производства, а именно к -оборуцованию для вращения, наклона и фиксации изцелий в требуемом цля сварки положении.

Известен манипулятор для установки изделий в положение, уцобное цля сварки, и вращения их со сварочной скоростью при автоматической элекгроцуговой сварке круговых швов, содержащий станину, поворотную планшайбу, шпиндель, привод вращения планшайбы и тормозное устрой ство, взаимолействуюшее со шпинделем планшайбы (1 1 .

Данный манипулятор не обеспечивает управления направлением врашения и наклона планшайбы и управления скоростью наклона планшайбы, что сужает его техно логические возможности манипулятора н не позволяет использовать его при свар- тп ке иэцелия.по программе.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является манипулятор цля сварки, содержа»

2 щий смонтированный на стойках с возможностью наклона корпус с планшайбой цля изцелия, привоц наклона планшайбы, привод вращения планшайбы, соединенный с блоком управления скоростью перемеше ния планшайбы и усгройсгво цля торможения вращения планшайбы Г23 .

Оцнако этот манипулятор обеспечивает лишь регулирование скорости вращения планшайбы и управление направлением ее вращения и наклона, но не позволяет регулировать скорость наклона планшайбы и управлять положением изцелия в процессе сварки в автоматическом режиме цо определенной программе. .Белью изобретения является новыпение производительности и технологических возмтякностей путем автоматизации управления положением изцелия при сварке.

Бель достигается тем, что манипулятор для сварки, соде ркаший смонтированный на стойках с возможностью наклона корпус с планшайбой для изделия, привод aasnoaa планшайбы, привод врашения планшайбы, 3 9961 соединенный с блоком управленияскоросгью ,перемещения планшайбы и устройство цля торможения вращения планшайбы, оснащен циском с переустанавливаемыми кулачка ми, OMoHTHpoBGHHblM на планшайбе, сектором с переустанавливаемыми кулачками, закрепленным на корпусе, блоком путевых, переключателей вращения планшайвы, 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, выполенным в вице логического блока управления вращением планшайбы и аналогичного ему блока управления наклоном планшайбы, при этом первый и третий входы кажцого логического блока соединены с блоком соответствующих путевых переключателей, а второй и четвертый его BxollbI соецинены с переключателями выбора команц, первый, вгорой, трегий и четвертый выходы укаэанного блока, соецинены с блоком управления скоростью перемещения планшайбы, а пятый его выход соецинен с соответствующим устройством цля торможения.

Кажцый логический блок выполнен .в вице четырех элементов И, цвух элементов ИЛИ, цвух элементов НЕ, оцновибратора, цифферениируюшей цепи, формирователя,триггера и блока динамического тор35 можения, при этом первый вход первого элемента И подключен к первому входу логического блока, второй вход этого элемента соецинен со вторым входом первого элемента ИЛИ и подключен ко второ-4О му вхоцу логического блока, а выхоц указанного элемента И соединен с пер вым вхоцом второго элемента И подключен к третьему вхоцу логического блока второй его вход соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и попключен к четвергому вхоцу логического блока, а выхоц второго элемента И соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соецинен через формирователь с нулевым входом триггера, 5О единичный выход которого поцключен к пятому выходу логического блока, а ну левой выход соецинен со вгорым входом третьего элемента И, выход послецнего подключен к четвертому выхоцу логичес. кого блока, выхоц aroporo элемента ИЛИ соединен через цифференцируюшую цепь с единичным входом триггера, через IIe

51 4 вый элемент НЕ с первым вхоцом третьего элемента И, а также с первым вхоцом четвертого элемента И и с входом одновибратора, BbIxoQ которого соецинен со входом блока торможения и через второй элемент НЕ со вторым входом четвертого элемента И, а его выхоц поцключен к третьему выходу логического блока, при этом два выхода блока торможения подключены к первому и второму выхоцам логического блока..На фиг. 1 изображен манипулятор, общий вид; на фиг. 2 - схема упгавления манипулятором.

Манипулятор содержит стойки 1, в которых шарнирно закреплен корпус 2 с планшайбой 3 и приводом 4 вращения планшайбы. Соосно с планшайбой смонгирован циск 5 с направляющими цля размещения кулачков, взаимодействующих с блоком

6 путевых переключателей вращения планшайбы, установленным на корпусе 2.

На сгойках 1 расположен привод 7 наклона планшайбы, а на оси наклона корпуса закреплен сектор 8 с направляющими цля кулачков, взаимодействующих 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 для 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, cogepжаший два идентичных логических блока

17 и 18, управления соответственно вращением и наклоном планшайбы.

На фиг, 2 показано по цва переключателя выбора технологических команд цля вращения и наклона планшайбы.

Количество переключателей зависит

or обьема технологических операций, выполняемых манигулягором.

Планшайбу 3 совмесгно с писком 5 привоцит во вращение привод 4, электродвигатель 19 которого соединен с тахо- генератором 20. Аналогичнъ и по копсгрук5 9961 ции привод 7 наклона планшайбы соцеркит электродвигатель 21 и тахогенератор

22. Привоцы вращения и наклона планшайбы соецинены с блоком управления скооостью 16.

Блоки 17 и 18 соцержат четыре элемента И 23 - 26 цва элемента ИЛИ27 и 28, цва элемента HE - 29 и 30, оцновибратор 31, цифференцируюшую цепь 32, формирователь ЗЗ, триггер 34

1О и блок цинамического торможения 35.

Вхоцы логического блока обозначены позициями 36 — 39 а выхоцы позициями 40 - 44. Контакты переключателей блока 6 обозначены позициями 45 и 46

15 а контакты переключателей блока 9 -. позициями 47 и 48.

Конгаккты 45 путевого переключателя блока 6 поцключены-к первому вхоцу 36 . логического блока 17, контакты 46 поц" i0 ключены к третьему вхоцу 38 этого блока, переключатели 12 и 13 - соответственно ко второму и четвертому входам блока 17.

Контакты 47 и 48 переключателей у5 блока 9 и переключатели 14 и 15 поцключены к аналогичным входам блока 18.

Первый вход элемента И 23 поцключен к первому sxoay.36 блока, а второй его вход соединен со вторым входом первого 5а элемента ИЛИ 27 и подключен ко второму входу 27. Первый sxoa второго элемента

И 24 попключен к третьему входу 38 блока, а второй его sxoa соецинен с пер вым входом элемента ИЛИ 27 и под ключен к четвертому sxoay 39 блока.

Выходы первого и второго элементов И

23 и 24 соединены с первым и вторым соответственно вхоцами sroporo элемента

ИЛИ 28. Выход элемента ИЛИ 27 через 1 формирователь 33 соединен с нулевым входом триггера 34, ециничный выход когорого соецинен с. пятым выходом 44 блока, к которому подключено устройство цля торможения 10.

Выход второго элемента ИЛИ 28 сое динен с первым sxoaoM четвертого элемента И 26, через цифференцируюшую цепь

32 с единичным входом триггера 34, через первь|й элемент НЕ 29 со вхоцом третьего элемента И 25, а гакже с вхоцом оцновибратора 31, выхоц которого соецинен с блоком цинамического торможения 35 и через второй элемент HE 30 со вторым sxoaoM четвертого элемента

И 26, нулевой выход триггера 34 соеди нен со вторым вхоцом элемента И 25.

llaa выхода блока торможения 35 подключены к первому 40 и второму 41

51 6 выхоцам логического блока,- выход четвер того элемента И 26 поцключен к третьему выходу логического блока, выход третьего элемента И 25 поцключен .к четвертому

sbIxoay указанного блока.

Блок управления 16 скоростью перьмежния планшайбы подключен к 40 - 43 выхоцам логического блока.

Манипулятор работает слецуюшим образом. С помошью переключателей выбора технологических команц задается режим цвижения планшайбы: например включение переключателя 12 обеспечивает вращение планшайбы со скоростью, заданной в блоке управления цо тех пор, пока не включится переключатель 45, включение переключателя 14 обеспечивает наклон .планшайбы цо.тех пор, пока не включится переключатель 47 и т.ц.

При включении переключателя 12 сигнал подается на второй sxoa элемента

ИЛИ 27 и через формирователь 33 поступает на нелевой вход триггера 34, который отключает устройство цля торможения 101 и через третий элемент И 25 поцаег сигнал на блок управления скоростью 16. Последний обеспечивает вра шение планшайбы через элекгроцвигатель

19, цо тех пор, пока кулачок, расположенный в направляют их лиска 5, не включит своей передней кромкой высту в переключатель 45. Кулачок расположен в направляющих циска таким образом, чтобы положение зацней кромки выступа соответ ствовало зацанной точке остановки план шайбы.

Сигнал or переключателя 45 через первый элемент И 23 и элемент ИЛИ

28 поступает через элемент HE 29 на первый вхоц элемент И 25, который отключит sxoa блока управления скорости.

Одновременно в ключается оцновибратор

31, который включит блок 35 динами» ческого торможения двигателя 19, По окончании импульса цинамического торможения, длительность которого определяется длительностью импульса оцновиб ратора, сигнал разрешения через элемент

НЕ 30 поступает на второй sxoa элемен та И 26, который включит с помощью блока управления скоростью 16 пониженную скорость вращения двигателя 19.

Врашение планшайбы на медленной скорости, выполняется цо тех пор, пока выступ кулачка не выйцет из взаимодействия с толкателем переключателя 45 и

;аким образом, разомкнет его контакты.

Величину хода планшайбы на медленной скорости можно регулировать за счет применения кулачков с изменяемой плиной гребня высту па (например применять серийно выпускаемые путевые кулачки).

Как только выступ кулачка выйдет из взаимоцействия с переключателем 45, на выходе элемента И 23 потенциал поменяегся на противоположный. При этом через элемент ИЛИ 28, элемент И 26 и блок управления скоростью 16 отключится цвигагель 19 вращения пла шайбы

3, а через цифференцируюшую цепь 32 переключится триггер 34 в начальное положение. B результате эгого включает ся устройство цля торможения 10 и фиксирует плапшайбу манипулятора в зацанном положении. Применение динамического торможения и переход на медленную скорость вращения планшайбы переп остановкой обеспечивает высокую точность 20 отработки заданного угла поворота. Подобным образом произвоцигся и наклон планшайбы электродвигателем 2 1 с оста» ковкой в зацанной точке, опрецеляемой положением кулачков, располагаемых на 25 секторе 8 в нужных положениях.

Таким образом, данный манипулятор обеспечивает расширение технологических возможностей путем автоматического выполнения операций по установке план- 30 шайбы с изделием в запанное положение, чго позволяет применить манипулятор совместного с промышленными работами цля сварки и повышение производитель» ности по сравнению с базовым объектом, которым являегся прототип.

1.Манипулятор пля сварки,сопержащий смонгированный на сгойках с возможностью наклона корпус с планшайбой цля изделия, привод наклона планшайбы, привод врашения планшайбы, соепиненный с блоком управления скоростью перемешения планшайбы, и устройство пля горможения врашенияпланшайбы, 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, закрепленйым на корпусе, блоком путевых переклю- . чателей врашения планшайбы, установленным на корпусе с возможностью взаимодействия с кулачками писка, блоком путевых

Формула изоб ре гения

99615) 8 переключателей наклона планшайбы, смонтированным;а стойках с возможносгью взаимодействия с кулачками сектора, устройством для торможения наклона планшайбы, переключателями выбора команд и блоком управления, выполненным в вице логического блока управления врашением планшайбы и аналогичного ему логического блока управления наклоном планшайбы, при этом первый и трегий входы каждого логического блока соединены с блоком соответствующих пу-гевых переключателей, а второй и четвертый его вхоцы соепинены с переключателями выбора команц, первый, вгорой, грегий и четвертый выходы указанного блока соецинены с блоком управления скоросгью перемешения планшайбм, а пягый его выход соецинен с соогветсгвуюшим устрой.сгвом для торможения.

2. Манипулятор по и. 1, о т л и ч а— ю ш и и с я тем, что кажцый логический блок выполнен в випе четырех элементов

И, цвух элементов ИЛИ, двух элементов

НЕ, оцновибрагора, цифференцируюшей цепи, формирователя, триггера. и блока динамического торможения, при этом первый вхоп первого элеменга И поцключен к первому вхопу логического блока, вгорой вход этого элемента соецинен с вторым входом первого элемента ИЛИ и поцключен к второму входу логического блока, а выхоц указанного элеменга И соединен с первым вхоцом вгорого элеменга ИЛИ; первый вход в горого элемента И подключен к третьему вхоцу логического блока, второй его вход соединен с первым вхопом первого элемента ИЛИ и подключен к четвертому входу логического блока, а выход второго элемента И соепинен с вторым входом вгорого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен через формирователь с нулевым вхоцoм триггера, единичный выхоц когорого подключен к пятому вьIxoay логического блока„а нулевой abIxoa соединен с вгорым входом третьего элемента И, выхоц послецнего поцключен к четвертому выходу логического блока, выход

aroporo элемента ИЛИ соединен через пифференцируюшую цепь с единичным входом триггера, через первый элемент HE с первым входом третьего элеменга И, а также с первым входом чегвергого элемента И и с вхопом оцновибрагора, выхоп которого сбепинен с вхопом блока торможения и через второй элемент HE с вторым входом чегвертого элемента И, a его выхоц поцключен к грегьему выхо996161 10

1. Авторское свицегельство СССР цу ж Ф . р т цва хоца блока горможения поцключены к пер- ¹ 603546, кл. вом и второму выхоцам логического

2. Авторское свицетельсгво СССР № 621517, кл. В 23 К .37/04, 1977

Исгочники информации, 5 принятые во внимание при эксперг з и е (и тотип). ро

996151

Составигель E. Крюкова

Репак гор М. Товтин Техред Л.Пекарь Коррекгор М. Шароши

Заказ 800/23 Тираж 1104 Подписное.В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобрегений и огкрыгий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., п. 4/5

Филиал 11ПП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная. 1