Робототехническое устройство для сварки

Полезная модель относится к области машиностроения, роботостроения, в частности, средствам технологического оснащения для выполнения автоматической сварки в замкнутых пространствах. Робототехническое устройство предназначено для позиционирования и перемещения сварочной головки относительно оси сварного шва. Робототехническое устройство состоит из трех функциональных блоков: портал, телескопическая рука, манипулятор. Портал служит для перемещения робота по сварочному участку по рельсовым направляющим. Телескопическая рука предназначена для позиционирования манипулятора внутри свариваемой конструкции. Манипулятор обеспечивает пространственную ориентацию сварочной головки относительно свариваемых деталей и оси сварного шва.

Полезная модель относится к области машиностроения и робототехники, в частности, средствам технологического оснащения для выполнения автоматической сварки.

Известны устройства стационарных комплексов робототехнических устройств, описанные в источниках [1]. Наиболее близко по технической сущности к заявленному устройству является многоосевая лазерная установка для сверления, сварки и резки деталей с высокой точностью «LASERDYNE 795» [1] - прототип.

Робототехническое устройство для сварки, содержащее портал с установленным на нем источником тока, соединенный со сварочной головкой, и манипулятором в виде телескопической руки, обеспечивающей перемещение сварочной головки в трех пространственных положениях.

Недостатком прототипа является:

- выполнение сварки только снаружи конструкции;

- необходимость кантовки изделия после каждого технологического цикла;

- необходимость использования погрузо-разгрузочного оборудования;

- невозможность перемещения портала в пределах сварочного участка.

Задачей полезной модели является снижение трудозатрат при выполнении сварочных работ в замкнутых пространствах

Техническим результатом предлагаемого решения является упрощение технологического процесса изготовления конструкций, за счет применения в замкнутом пространстве высокопроизводительного сварочного оборудования путем исключения из процесса сварки человеческого фактора. Этот технический результат достигается тем что, в робототехническом устройстве для сварки, содержащем портал с установленным на нем источником тока, соединенным со сварочной головкой, и манипулятором в виде телескопической руки, обеспечивающим перемещение сварочной головки в трех пространственных положениях, конструкция полезной модели манипулятора позволяет вращать манипулятор относительно оси телескопической руки на 360°, а портал оснащен приводом перемещения его по рельсовым направляющим, пультом управления и площадкой оператора.

Робототехническое устройство может быть использовано на машиностроительных предприятиях, в судостроительной, авиационной и вагоностроительной промышленности для электродуговой сварки в защитных газах конструкций в замкнутых пространствах.

Предлагаемое робототехническое устройство позволит исключить влияние вредного сварочного аэрозоля на сварщика, обеспечить высокое качество сварного шва, свести к минимуму выполнение зачистных операций, повысить производительность труда.

Фигура 1 представляет собой схему робототехнического устройства, выполненную в виде изометрической проекции трехмерной модели. На схеме отображены принципиальные функциональные узлы робототехнического устройства.

Робототехническое устройство оснащено полупорталом 1, установленным на рельсовые направляющие 2, расположенные параллельно несущим калоннам 3 здания цеха. На портале 1 консольно закреплена телескопическая рука 4, позволяющая горизонтально перемещать манипулятор 5 робототехнического устройства перпендикулярно направлению перемещения портала 1 и корректировать положение руки 4 относительно портала 1. На руке установлен манипулятор 5 со сварочной головкой 6. Привод манипулятора 5 позволяет выполнять сварку в 3-х пространственных положениях. На портале установлен источник питания сварочного оборудования 7 и пульт управления манипулятором 8 с площадкой 9 для оператора. Для подачи свариваемой конструкции на сварочный участок предусмотрен приводной рольганг 10.

На фигуре 2, 3 представлен общий вид сварочного участка, оснащенного двумя сварочными робототехническими устройствами.

Количество робототехнических устройств на участке может быть от одного до четырех. Оптимальным количеством считается установка двух робототехнических устройств, это позволит выполнять сварку крупногабаритных конструкций ячейковым способом в шахматном порядке с минимальными сварочными деформациями и минимизирует простой сварочного оборудования.

Предлагаемое робототехническое устройство обслуживается следующим образом.

По приводному рольгангу 10 либо с помощью шлеперного устройства конструкция 11, собранная на прихватки с предварительно выполненными технологическими вырезами, подается на сварочный участок.

Робототехническое устройство, перемещаясь по рельсовому пути 2, устанавливается напротив технологического выреза. Манипулятор 5 устройства размещается внутри ввариваемой конструкции при помощи телескопической руки 4. Сварочная головка 6 позиционируется относительно оси сварного шва при помощи манипулятора 5.

Данное устройство позволит:

- исключить присутствие человека во вредной среде;

- заменить ручную сварку высокопроизводительной полуавтоматической в защитных газах;

- повысить качество продукции;

- сократить трудозатраты;

- повысить культуру производства;

- снизить объем зачистных работ.

Источник информации:

1. http://www.galika.com./pdf^/news/Laserdyne%20795.pdf/, размещено в Интернете в январе 2009.

Робототехническое устройство для сварки, содержащее портал с установленным на нем с возможностью перемещения манипулятором со сварочной головкой, соединенной с источником тока, отличающееся тем, что манипулятор выполнен в виде телескопической руки, обеспечивающей перемещение сварочной головки в трех пространственных положениях, а портал оснащен приводом его перемещения по рельсовым направляющим, пультом управления и площадкой оператора.