Zvárací prípravok s mechanickým systémom na sledovanie zvaru

Číslo patentu: E 14891

Dátum: 25.07.2008

Autori: Schwankhart Gerhard, Schuh Johann

Je ešte 13 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Ing. Tomáš Hörmonn 1 pote nłový zástupca 841 02 Bratislava, SKZVÁRACÍ PRÍPRAVOK s MECHANICKÝM SYSTÉMOM NA SLEDOVANIE ZVARU0001 Tento vynález sa týka zváracieho prípravku pre upevnenie na manipulátore, ktorý pohybuje tento zvárací prípravok pozdĺž medzery pre zvarový spoj obrobkov, pričom tento zvárací prípravok vykazuje zváraciu hlavu podľa predvýznaku znároku 1. Takýto zvárací prípravok je známy z US 3 328 556.0002 Zváracie prípravky tohto druhu sa nasadzujú napríklad vautomobilovom priemysle, kde sú karosérie pevne zañxované vupínacích prípravkoch azváracia hlava je prostredníctvom manipulátora. napríklad pohybiivým ramenom robota, prevádzaná pozdĺž spojovacieho šva pre vytvorenie zváraného alebo spájkovaného spoja pri spájaní dvojice obrobkov. Priebeh tohto spojovacieho šva je principiálne známy a rameno robota je adekvátne naprogramované, takže bude čo najpresnejšie sledovaný daný0003 Na základe výrobných tolerancií obrobkov neleží však spojovací šev väčšinou na predurčených miestach, ak rôzne obrobky napríklad v priebehu na výrobnej linke prechádzajú okolo zváracej stanice. Odchýlky môžu byt pritom až viacero milimetrov. Aby sa skorigovali tieto odchýlky medzi vopred zadanou zváracou dráhou, vodiacim strojom askutočným priebehom zváracej dráhy, používajú sa systémy sledovania zvaru.0004 Podľa známeho stavu techniky sú známe rôzne systémy sledovania0005 Dokument G 87 13 471.3 opisuje mechanický vodiaci systém so snímačom, vybaveným kladkou a s krížovými saňami pre laserový zvárací prístroj. Tento vodiaci systém pri tomto pohybuje vychyľovaclm zrkadlom pre laserový lúč a dosahuje takto zodpovedajúcu korekciu dráhy. Pre postupy so svetelným oblúkom by vodiaci systém tohto druhu však nebol vhodný, pretože by sa musela pohybovať celková konštrukcia, pozostávajúca zo zváracej hlavy a privádzania drôtu. Krížové sane, navrhované v G 87 13 471 .3 pre mechanické zavesenie, by boli okrem toho príliš pomalé pre rýchle korekcie dráhy.0006 Takto sú napríklad známe dotykové systémy, ktoré pracujú s mechanickým snímačom, ktorý je vedený pozdĺž hrany zvarového šva a sníma jej priebeh. Takýto systém je napríklad známy z DE 100 06 852 C 5, pri ktorom je ako snimací prvok využitý odtavujúci sa hrot zváracieho prídavného drôtu. Prítlačná sila tohto prídavného drôtu sa pri tomto sníma zodpovedajúcimi senzormi, ktoré tým registrujú odchýlky dráhy vertikálne a stranovo vzhľadom na zvarový šev. Takýto systém disponuje síce výhodou, spočívajúcou vtom, že nepodlieha opotrebovaniu, keďže mechanicky silne zaťažený snímač je vytvorený samotným spracovávaným prídavným drôtom. Avšak presadenie detegovaných odchýlok zvaru do vyrovnávajúcich nastavovacích pohybov cez zariadenie merania tlaku a elektronické riadenia, ako aj servomotory, dovoľujú iba pomalé rýchlosti zvárania. Pri rýchlostiach posuvu približne 2-3 m/min sú systémy tohto druhu príliš pomalé a okrem toho majú sklon kregulačnému prekmitávaniu. Podobné platí pre všetky systémy s mechanickým snímačom,pri ktorom signály ohladom odchýlok priebehu zvaru sú nastavovaciemu zariadeniu privádzané cez regulačnú elektroniku servomotorov.0007 V US 3 328 556 sa opisuje zváracia hlava, ktorá je cez kĺb s paralelnými prvkami pripevnená na manipulátore. V medzere pre zvarový spoj je ďalej vedená vodiaca ostroha, ktorá je spojená so zváracou hlavou. Takýto systém predstavuje tým mechanický systém sledovania. US 5 355 634 a US 4 834 440 opisujú naproti tomu vodiace systémy pre robotom vedené nástroje,ktoré sú pohybované prostredníctvom nemechanických ovládaní.0008 Alternatívu predstavujú optické systémy. DE 296 06 375 U 1 saEP 2173 513 34581 vzťahuje na laserové zváracie prístroje s Iaserovou hlavou, prítlačnou kladkou a prípravky pre zváracie prídavné drôty, ako je napríklad privádzanie drôtu. Prítlačná kladka beží vedla šva anastavovací prípravok dovoľuje pohyby laserovej hlavy relatívne vzhľadom na prltlačnú kladku a zvarový šev, pričom však privádzanie drôtu sa pohybuje spolu stouto Iaserovou hlavou. Nastavovací prípravok pozostáva zotočného zariadenia a zo zariadenia pre presúvanie aje regulačne iniciovaný pomocou detektora zvarového šva. Pri detektore zvarového šva sa jedná ooptický senzor, ktorý sníma skutočnú polohu zvarového šva v smere pohybu a signalizuje odchýlky skutočnej polohy od požadovanej polohy. Optické systémy sú však pri rôznej kvalite povrchu citlivé na cudzie svetlo a tým náchylné k poruchám. Ďalej vyžadujú rozsiahle elektronické riadenia, ktoré sú adekvátne náchylné na poruchy. Väčšinou fungujú tiež iba vtedy, ak sa vpredchádzajúcom pracovnom kroku daná zváracia dráha prebehne, skutočná poloha sa uloží do pamäte a až v druhom zváracom kroku prebehne zváranie. S tým spojená strata času však väčšinou nie je akceptovateľné. Napokon ukazujú sa v praxi aj problémy pri polomeroch zvárania pod 40 mm, keďže optický senzor na základe svojej velkosti jeorientovaný vzhľadom na zváraciu hlavu v priebežnom smere.0009 Napokon sú ešte známe elektrické regulačné systémy pri postupoch oblúkového zvárania, ktoré využívajú napäťovú zmenu oblúka pri rozmerových odchýlkach, avšak väčšinou dovolujú iba doregulovanie vertikálneho odstupu medzi zváracou hlavou a obrobkom. Tento druh regulácie patrí vôbeck najstarším systémom regulácie oblúka.0010 Preto je cielom tohto vynálezu zrealizovať zvárací prípravok, ktorý dovolí rýchle zosnímanle skutočného priebehu zvarového šva a zodpovedajúce dodatočné nastavenie zváracej hlavy v reálnom čase aj pri vysokých rýchlostiach posuvu. Pri tomto pri vykonaných korekciách dráhy nemá dochádzať k zmene uhlovej polohy zváracej hlavy vzhladom na obrobok. Ďalej sa má dosiahnuť, aby špeciálne pri postupoch oblúkového zváranias privádzaním studeného drôtu, nedochádzalo kzmenám odstupu medzi katódou zváracej hlavy a hrotom prídavného drôtu počas operácie zvárania,najmä tiež pri vibráciách vodiaceho robotického ramena. Tento prípravok vzmysle vynálezu má byť ďalej necitlivý voči elektromagnetickým vplyvom a cudziemu svetlu a tiež má vykazovať čo najnižšiu zotrvačnosť hmoty pri čo možno najvyššej ľahkosti chodu regulačnej mechaniky. Tieto ciele sa dosahujú0011 Nárok 1 sa vzťahuje na zvárací prípravok pre upevnenie na manipulátore, ktorý tento zvárací prípravok pohybuje pozdĺž spojovacej medzery obrobkov, pričom tento zvárací prípravok vykazuje zváraciu hlavu,elektródu a privádzanie drôtu na privádzanie prídavného drôtu kelektróde a zváracia hlava je cez mechanické nastavovacie zariadenie, ktoré zahŕňa kÍb s paralelnými prvkami a vodiacu ostrohu, spojená s manipulátorom, pričom vodiaca ostroha je prispôsobená geometrii medzery spoja a cez vodiacu páku je spojená so zváracou hlavou azváracia hlava je spojená stýmto kĺbom s paralelnými prvkami. vzmysle vynálezu je pri tomto navrhované, že prídavný drôt je vedený cez vodiacu ostrohu a túto vodiacu ostrohu opúšťa cez dýzu vedenia drôtu. Takéto usporiadanie zabezpečí mechanický nastavovací prípravok, pri ktorom sa zmeny skutočného priebehu medzery zvarového spoja zisťujú prostredníctvom vodiacej ostrohy. Zmeny priebehu zvarovej medzery pôsobia totiž na polohovanie vodiacej ostrohy, ktorá svoje pohyby cez vodiacu páku a zváraciu hlavu prenáša na nastavovacie zariadenie. Nastavovacie zariadenie vyreguluje polohovanie zváracej h|avy na zmenený priebeh zvarovej medzery nezávisle od pohybov manipulátora. Na základe mechanickej detekcie skutočného priebehu zvarovej medzery prebehne rýchle zosnímanie skutočného priebehu zvaroveho šva a zodpovedajúce dodatočné nastavenie zváracej hlavy v reálnom čase tiež pri vysokých rýchlostiach posuvu. Pri tomto na základe použitia kĺbu s paralelnými prvkami pri vykonaných korekciách dráhy nedochádza k uhlovým zmenám zváracej hlavy vzhladom na obrobok. Ďalej sa vďaka pevnej montáži vodiacej ostrohy avodiacej páky na zváracej hlave dosahuje, že špeciálne pri postupoch oblúkového zvárania s privádzaním studeného drôtu nedochádza kzmenám odstupu medzi elektródou zváracej

MPK / Značky

MPK: B23K 9/127, B25J 17/02, B23K 9/29

Značky: sledovanie, mechanickým, prípravok, zvaru, zvárací, systémom

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/21-e14891-zvaraci-pripravok-s-mechanickym-systemom-na-sledovanie-zvaru.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zvárací prípravok s mechanickým systémom na sledovanie zvaru</a>

Podobne patenty