Установка для автоматической сварки замкнутых швов с радиусными скруглениями

 

dOe3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) Д(Д1) В 23 К 37 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

« р -„

I !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . ;.,-:: ::. ;."."

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ ЗАМКНУ%ИХ ШВОВ С РАДИУСНЫМИ СКРУГЛЕНИЯМИ, содержащая расположенные на основании сварочную головку, планшайбу с зажимом для изделия, смонтированным на планшайбе посредством двух кареток, установленных с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, и привод с кулачком для поворота и перемещения иэделия, отличающаяся тем, что, .с целью повышения надежности путем снижения нагрузок на привод при пе ремещении изделия,. кулачок выполнен (21) 3390430/25«27 (22) 05.02.82 (46) 30.08.83..Бюл. )) 32 (72) M. К. Макаренко, A. T. Приходько, A. П. Колесник и Ю. Я. Гуков (71) Производственное объединение.

"Ворошиловградский тепловозостроительный завод им. Октябрьской Революции" (5 3) 621. 791.0 39 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 445547, кл. В 23 К 37/03 1972.

2. Патент ФРГ Р 915885, кл. 49 h 37/02, 1954.

3. Авторское свидетельство СССР

)) 671968, кл. В 23 К 37/04, 1976 (прототип). с двумя профильным участками для перемещения каждой каретки и радиальными кронштейнами для поворота планшайбы, на основании смонтирован фиксатор планшайбы, планшайба выполнена с радиальными выступания, установленными с возможностью взаимодействия с кронштейнами кулачка, каждая каретка снабжена шариковы)ы ф)(ксаторамй . для ограничения ее перемещения. и смонтированными на ее противолежащих торцах двумя копирными роликами, установленными с воэможностью вэа" имодействия с профильными участками кулачка и двумя упорами для фиксатора планшайбы.

2. Установка по п. 1, о т л и- Е ч а ю щ а я с я тем, что оси копирных роликов одной каретки расположе- Щ ны по одной оси, а оси копирных роликов другой каретки расположены на (, расстоянии, соответствующем расстоянию между осями радиусных скруглений иэделия, при этом упоры для фикС сатора планшайбы обеих кареток расположены-по оси копирного ролика, смонтированного на противолежащем торце каретки.

3. Установка по п. 1, о т л и » ч а ю щ а я с я тем, что на основании шарнирно закреплен кронштейн с самоустанавливающимся прижимом и токосъемником.

10 3816 1

Изобретение относится к сварке, .а именно к устройствам для сварки коробчатых изделий замкнутого криволинейноro профиля.

Известна установка для автоматической сварки замкнутых криволинейных швов, содержащая закрепленные на основании сварочную головку, планшайбу с зажимом для изделия и поворотный копир, соответствующий форме свариваемого иэделия и соединенный с зажимом для иэделия, а также привод поворота копира и копирные ролики (1) е

В этой установке не обеспечивается точность перемещения свариваемо- )5 го иэделия, перпендикулярность касательной любого участка свариваемого шва к оси сварочной горелки и постоянная линейная скорость сварки изэа вибрации перемещающегося иэделия.

Кроме того, это устройство не позволяет сваривать малогабаритные иэ делйя, так как невозможно конструктивно выполнить копир, идентичный изделию.

Известна установка для автоматической сварки замкнутых криволинейных швов, содержащая закрепленные на основании сварочную головку и планшайбу с зажимом для изделия, смонтированным на планшайбе посред ством двух кареток, установленных с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а также привод поворота планшайбы (2) .

Недостатком этой установки является сложность ее конструкции из-за

30

35 наличия трех индивидуальных электродвигателей с приводами для поворота и перемещения изделия в двух взаимно 40 перпендикулярных направлениях.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является установка для автоматической сварки замкну" 45 тых швов с радиусными скруглениями, содержащая расположенные на основании сварочную головку, планшайбу с зажимом для изделия, смонтированным что увеличивает нагрузки на кулачок, а соответственно и на привод. Кроме того, в известной установке иэделие на планшайбе посредством двух кареток, установленных с воэможностью ! перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, и привод с кулачком для поворота и перемещения изделия f3) .

В данной установке кулачок выполнец, с тремя сложными профилями, вз аимодействующими с подпружиненными толкателями иэделия.

При этом усилие пружины толкателей меняется в процессе перемещения 60 изделия в зависимости от положения кареток и угла поворота планшайбы, закрепляется консольно, что, в свою очередь, также увеличивает нагрузки на привод и исключает возможность сварки крупногабаритных изделий, снижая, таким образом, надежность установки и его технологические возможности, Установка не обеспечивает применение дуговой сварки, так как свариваемое иэделие совершает. сложное вращательно-поступательное движение, что исключает крепление непосредственно к зажиму или свариваемому изделию контакта для замыкания электрической цепи. Замыкание электрической цепи через скользящие направляющие кареток и подшипники планшайбы на осиование или через толкатели и вращающие кулачки на основание не предоставляется возможным из-эа пригорания подвижных элементов конструкции.

Целью изобретения является повышение надежности путем снижения нагрузки на привод при перемещении иэделия.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для автоматической сварки замкнутых швов с радиусными скруглениями, содержащей расположенные на основании сварочную головку, планшайбу с зажимом для изделия, смонтированным на планшайбе посредством двух кареток, установленных с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, и привод с кулачком для поворота и перемещения иэделия, кулачок выполнен с двумя профильными участками для перемещения каждой каретки и радиальныьы кронштейнами для поворота планшайбы, на основании смонтирован фиксатор планшайбы, планшайба выполнена с радиальными выступами, установленными с возможностью взаимодействия с кронштейнами кулачка, каждая каретка снабжена шариковыми фиксаторами для ограничения ее перемещения и смонтированными на ее противолежащих торцах двумя копирными роликами, установленными с воэможностью взаимодействия с профильными участками, кулачка и двумя упорами для фиксатора планшайбы.

Оси копирных роликов одной каретки расположены по одной оси, а оси копирных роликов другой каретки расположены на расстоянии, соответствующем расстоянию между осями радиусных rêðóãëåíèé иэделия, при.этом упоры для фиксатора планшайбй обеих кареток расположены по оси копирного ролика, смонтированного на противолежащем торце каретки.

На основании шарнирно закреплен кронштейн с самоустанавливающимся прижимом и токосъемником.

1038161

На Фиг. 1 изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг.2то же, вид сбоку, на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 сечение В-В на фиг. 4; на фиг..6 сечение Г-Г на фиг. 3; на фиг. 7сечение Д-Д на фиг. 3; на Фиг. 8 сечение E-E на фиг. 2, на фиг. 9 вид Ж на фиг. 8, на фиг. 10 — схема работы установки .

Установка для автоматической сварки замкнутых швов содержит основание 1 (фиг. 1) коробчатой формы, в нижней части которого закреплен привод 2 с кулачком 3. Привод 2 со- 35 стоит из электродвигателя 4 с ременной передачей 5, к редуктору 6 которой через муфту 7 соединен вал 8.

В верхней части основания 1 смонтированы подшипниковые узлы 9 для 7р вала 8 и 10 для вала планшайбы 11 и закреплены фиксатор 12 с пружиной

13, стойка 14 и механизм 15 (фиг. 2) для регулировки положения сварочной головки 16. Механизм 15 содержит закрепленный на основании стержень 17 круглого сечения, на котором на определенной высоте винтом 18 закрепляется опора 19.

На опору 19 установлена обойма

20 с платиком 21, на котором закреплен стопор 22, размещенный в отверстии на опоры. Стопор 22 позволяет быстро вывести головку 16 иэ эоны сварки при смене свариваемого изделия и возвратить ее в рабочее положение <без дополнительной настройки.

К обойме 20 приварена шпилька 23 с установленной на ней втулкой 24 и регулировочной гайкой 25 для закрепления сварочной головки 16. 40

Вал планшайбы 11 установлен в подшипниковом узле 10, воспринимающем нагрузку от массы свариваемого изделия и содержащем два подшипника

26 (фи г. 7 ) стакан 2 7, приваренный 45 к основанию 1, втулку 28 и две крышки 29.

На планшайбе 11 выполнен направляющий паз 30 в виде ласточкина хвоста, четыре паза 31 для фиксатора 12 (фиг. 1 и 6) и радиальные выступы 32.

В направляющем пазу 30 планшайбы

11 установлена каретка 33 с направляющим пазом 24 на верхней поверхности, выполненным также в виде лacточкина хвоста перпендикулярно на правляющему пазу 30 планшайбы. В направляющем пазу 34 каретки 33 установлена каретка 35 °

На противолежащих торцах каретки

33 смонтированы упоры 36 для фикса- 60 тора 12, а на противолежащих торца: каретки 35 смонтированы упоры 37.

Кроме того, на противолежащих торцах кареток 33 и 35 смонтированы копирные ролики 38 и 39, закреп- у ленные на осях 40 и 41 кронштейнов

42 и 43. Оси роликов 38 на торцах нижней каретки 33 расположены по одной оси, а оси роликов 39 на верхней каретке 35 расположены на расстоянии, соответствующем расстоянию между осями радиусов скруглений.

Упоры 36 и 37 расположены по оси копирного ролика, смонтированного на противолежащем ему торце каретки.

Каретки 33 и 35 снабжены подпружиненными шариковыми фиксаторами 44 и 45 для фиксации начала и конца прямолинейного участка шва.

На каретке 35 смонтирован зажим для изделия, выполненный в виде yiловых опор 46. Кулачок 3 выполнен с радиальными кронштейнами 47 для поворота планшайбы 11 и двумя профильными участками для перемещения каждой каретки.

Кронштейны 47 (фиг. 5) выполнены в виде стержней 48 с вилками 49.

В вилках выполнены пазы 50 для оси

51 стержня 48 и установлены ролики

52 посредством осей 53. Вилки 49 подпружи иены пружинами 54 относитель. но стержней 48.

На стойке 14 (фиг. 1 и 2) смонтирован прижим 55 с токосъемником, установленный посредством кронштейна 56, смонтированного на стойке посредством двух осей 57 с подшипниками 58.

Прижим 55 содержит пневмоцилиндр . 59 с возвратной пружиной 60. На штоке 61 смонтирована через изоляционную втулку 62 и две прокладки 6 3 самоцентрирующая пята 64 (фиг. 2), поджатая гайкой 65 (фиг. 7 и 9) с шайбой 66. Самоцентрирующая пята выполнена в виде скобы 67, к которой прикреплены две накладки 68, выполненные с отверстиями для оси 69.

Ось 69 выполнена с отверстием под эапрессовку втулки 70, в которой установлен вал 71, опирающийся своим выступом на упорный подшипник

72. Вал 71 во втулке 70 закреплен с помощью стопорной 73 и упорной 74 шайб с гайкой 75 и соединен через шпонку 76 с токосъемным кольцом 77,,к которому прикреплено основание 78.

На оси 69 с двух ее сторон с помощью гайки 79 и шайбы 80 установлены щеткодержатели 81, в которых размещены щетки 82, поджатые пружинами 83.

Установка для автоматической сварки работает следующим образом.

Детали свариваемого иэделия укладывают в упоры 46 и зажимают прижимом 55. Сварочную головку 16 устанавливают радиально оси вращения планшайбы 11 на расстоянии, определяемом радиусом закругления сварочного шва. Кулачок 3 при этом касается копирного ролика 38 каретки 33. ,Подпружиненные фиксаторы 44 и 45

103816 1 фиксируют положение кареток 33 и 35.

Планшайба 11 от поворота застопорена фиксатором 12. Установка подготовлена к сварке продольного участка шва.

Для сварки продольного участка

maa поворачивают кулачок 3 на величину выступа профильного участка, которая соответствует длине этого участка сварного шва. Кулачок 3 воэ" действует на ролик 38 каретки 33, выводит шариковые подпружиненные фиксаторь1 44 из застопооенн г положения и по направляющим 30 план-) шайбы 11 передвигает каретку 33 с зафиксированной на ней верхней кареткой 35, на которой закреплено свариваемое изделие в дальнее от .кулачка 3 положение, В конце хода упор 36, закрепленный на каретке 33 воздействует на фиксатор 12 и выводит его из паза 31 плавшайбы 11, при этом каретка 33 фиксируется на планшайбе 11 шариковым подпружиненным фиксатором 44.

Сварка продольного участка шва заканчивается.

Для сварки закругленного участка шва одновременно с окончанием воздействия кулачка 3 на ролик 38 кронштейн взаимодействует с выступами

32 планшайбы 11 и поворачивает ее на определенный угол. Фиксатор 12 соскальзывает с упора 36 и скользит по образующей планшайби 11 до следующего паза 31. Второй кронштейн 47 взаимодействует с вторым выступом 32 и поворачивает планшайбу на 90, при этоМ в контакт с кулачком 3 вступает ролик 39, закрепленный на торце каретки 35, фиксатор 12 попадает в паэ 31 планшайбы 11 и стопорит .ее от дальнейшего поворота.

Сварка закругленного участка шва произведена.

Для сварки поперечного участка шва поворачивают кулачок 3 на величину выступа профильного участка, который соответствует длине этого участка сварного шва. Кулачок 3 воз действует на ролик 39 каретки 35, выводит шариковые подпружиненные фиксаторы 45 иэ эацепления и по направлякшим 34 -каретки 33 передвигают каретку 35, на которой закреплено свариваемое иэделие, в дальнее от кулачка положение. В конце передвижения упор 37, закрепленный на каретке 35, воздействует на фикса10 тор 12 и выводит его иэ паэа 31 планшайбы 11, при этом верхняя каретка 35 фиксируется на нижней каретке 33 при помощи шарикового подпружиненного фиксатора 45.

15 Сварка поперечного участка шва закончилась.

Дальнейшая работа установки для окончательной сварки шва происходит аналогично: сварка э акругленных участков, затем продольных и поперечных участков.

Продолжительность цикла сварки изделия определяется электрической схемой установки для автоматической сварки. Для сварки следующегО изделия используется то взаимное положение планшайбы и кулачка, в котором окончился цикл сварки предыдущего изделия без возврата в исходное положение.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается s том,,что применение иа выходном валу привода одного кулачка с более простым профилем и поворот планшайбы от это35 го кулачка )позволят намного упрос« тить конструкцию установки. Закрепление детали на планшайбе позволит воспринимать усилия подшипниковым узлом и снизить нагрузки на привод, 4п что обеспечит сварку деталей различного веса и габаритов, а применение прижимного устройства с токосъемником обеспечит дуговую сварку, расширив тем саум технологические

45 ВОЗМОЖНОСТИ jjCTBHOBKH И ПОВЫСИВ HB дежность установки.

toaazsz

10 3816 1

1038161 л-4

Ч7

10 3816 1

8- В лоА е гало

Г-Г

Фиг. б

10 38161

103816 1 фие. /0

Составитель Е. Крюкова

Редактор A. Власенко Теиред И.Костик Корректор,А. Зимокосов

Заказ 6112/16 Тиразк 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного кожтета СССР по делам изобретений и открытый

113035, Москва, Ж-35, Р&ушская наб, д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4