Портальный сварочный робот

Заявляемая полезная модель относится к роботостроению, а именно к портальным роботам преимущественно для дуговой сварки крупногабаритных судовых корпусных конструкций. Предлагаемое устройство может быть использовано и в других областях техники, например, в транспортном машиностроении.

Задачей заявляемой полезной модели является уменьшение технологического времени на зачистку горелки и упрощение программы выхода робота со сварочной скоростью на зачистку.

Технический результат, обеспечиваемый совокупностью признаков полезной модели, за счет которого решается указанная задача, является оптимизация траектории перемещения горелки робота при выводе ее на зачистку с использованием минимального числа степеней подвижности робота.

Этот технический результат достигается в конструкции портального сварочного робота, который перемещается по рельсовому пути и содержит тележку, перемещающуюся по направляющим портала, манипулятор, расположенный на тележке, и систему программного управления. Кроме того, в манипуляторе установлена горелка для дуговой сварки, а на кронштейне, установленном на подъемной части тележки, смонтировано устройство очистки сопла горелки, причем расположение кронштейна и система программного управления обеспечивают оптимальную траекторию перемещения манипулятором сварочной горелки при выводе ее на зачистку и использование для этой цели минимального числа степеней подвижности манипулятора.

Заявляемая полезная модель относится к роботостроению, а именно к портальным роботам преимущественно для дуговой сварки крупногабаритных судовых корпусных конструкций. Предлагаемое устройство может быть использовано и в других областях техники, например, в транспортном машиностроении.

Известны различные подвижные конструкции, например, портальные и мостовые краны, крановые тележки, портальные роботы, на которых устанавливают манипуляторы для сварочных работ крупногабаритных конструкций (См. «Сварочные роботы», под редакцией Г.Гердена. Перевод с немецкого. М.: Машиностроение, 1988. С.61, 86, 174, 175, 176; «Промышленные роботы». Справочник. Козырев Ю.Г. М.: Машиностроение, 1983. С.314).

Также известен адаптивный пневмогидравлический робот (Патент РФ 2224637), который перемещается на роликовых опорах по продольным балкам неподвижного портала и тележка на четырех роликовых опорах перемещается по балкам моста.

Наиболее близким к изобретению является портальный робот для дуговой сварки по патенту РФ 2022770, который принят в качестве прототипа. Он содержит рельсовый путь, портал, жестко связанный с двумя каретками, каждая из которых расположена на соответствующем рельсе и имеет две роликовые опоры, по крайней мере, одну тележку, расположенную на портале с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном к направлению рельсового пути, манипулятор, расположенный на тележке, электроприводы кареток, зубчатые рейки, прикрепленные к рельсам, две группы направляющих элементов, размещенных на одной из кареток спереди и сзади, систему программного управления, а также, по крайней мере, два гидравлических цилиндра одностороннего действия, рабочие камеры которых связаны между собой трубопроводом, при этом корпус каждого силового цилиндра соединен с кареткой, а шток - с роликовой опорой.

В настоящее время для сварки судовых корпусных секций используются портальные роботы, в которых для очистки сварочных горелок применяют устройства, устанавливаемые на носителях портала или в непосредственной близости от пульта управления. В процессе изготовления сварных конструкций это приводит к потере времени за счет сложной траектории движения сварочной горелки робота перед выполнением очистки сопла горелки.

Поэтому задачей заявляемой полезной модели является уменьшение технологического времени на зачистку горелки и упрощение программы выхода робота со сварочной скоростью на зачистку.

Технический результат, обеспечиваемый совокупностью признаков полезной модели, за счет которого решается указанная задача, является оптимизация траектории перемещения горелки робота при выводе ее на зачистку с использованием минимального числа степеней подвижности робота.

Этот технический результат достигается в конструкции портального сварочного робота, который перемещается по рельсовому пути и содержит тележку, перемещающуюся по направляющим портала, манипулятор, расположенный на тележке, и систему программного управления. Кроме того, в манипуляторе установлена горелка для дуговой сварки, а на кронштейне, установленном на подъемной части тележки, смонтировано устройство очистки сопла горелки, причем расположение кронштейна и система программного управления обеспечивают оптимальную траекторию перемещения манипулятором сварочной горелки при выводе ее на зачистку и использование для этой цели минимального числа степеней подвижности манипулятора.

Заявленное техническое решение поясняется двумя фигурами.

При этом на фиг.1 показана конструктивная схема портального сварочного робота, на фиг.2 - портальный сварочный робот, вид сверху.

Портал 1 с манипулятором 2 (фиг.1) перемещается по рельсовому пути 3 и 4 (фиг.2). Манипулятор 2 расположен на тележке 5, перемещающейся по направляющим портала 6 (фиг.1). Манипулятор 2 содержит горелку 7 для дуговой сварки. Тележка 5 содержит подъемную часть, на которой расположен кронштейн 8 для установки устройства очистки сопла горелки 9.

Горелка для дуговой сварки 7 перемещается с заданной сварочной скоростью манипулятором 2 по траектории, содержащейся в управляющей программе портального сварочного робота. Корректировка траектории перемещения горелки с учетом погрешностей свариваемого изделия производится по параметрам сварочной дуги.

В перерывах между сваркой отдельных швов проводится очистка сопла горелки для дуговой сварки 7 от продуктов горения дуги (брызг) в устройстве очистки сопла горелки 9. При этом манипулятор перемещает по управляющей программе горелку для дуговой сварки 7, позиционируя ее в устройстве очистки сопла горелки 9.

Портальный сварочный робот, имеющий возможность перемещения по рельсовому пути, содержащий тележку, имеющую возможность перемещения по направляющим портала, манипулятор, расположенный на тележке, и систему программного управления, отличающийся тем, что в манипуляторе установлена горелка для дуговой сварки, а на кронштейне, установленном на подъемной части тележки, смонтировано устройство очистки сопла горелки, причем оптимальная траектория перемещения манипулятором горелки при выводе ее на зачистку и использование минимального числа степеней подвижности манипулятора обеспечиваются расположением кронштейна и системой программного управления.