Устройство для автоматической сварки швов по линии пересечения двух цилиндров

 

Изобретение относится к устройствам для автоматической сварки цилиндрических пересекающихся изделий и может быть использовано при изготовлении различных сосудов и деталей трубопроводов. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности слежения по свариваемому

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 В 23 К 37/02, 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7g

2В

27

37

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4679346/27 (22) 18.04..89 (46) 07.03.91. Вюл. Ф 9 (71) Тульский политехнический институт (72) А.Г.Попов и Л.П.Полосатов (53) 621.791.013 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 315534, кл. В 23 К 9/16, В 23 К 9/18, В 23 К 37/02, 11.10.69.

„„SU„„1632718 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ IBOB ПО ЛИНИИ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ

ДВУХ ЦИЛИНДРОВ (57) Изобретение относится к устройствам для автоматической сварки ци- .. линдрических пересекающихся изделий и может быть использовано при изготовлении различных сосудов и деталей трубопроводов. Цель изобретения— упрощение конструкции и повышение точности слежения по свариваемому ..

1632718

1 шву; При вращении червяка 4 плоскость . 2 совершает поворот вокруг стойки 6 механизма 8 закрепления в изделии 36.

Тяга 14 перемещается вдоль плоскости

2,.а кривошип 11 воздействует на тягу 14 через кулису 13 и ролик 12.

При этом тяга 14 через втулку 16 воздействует на плечо 17, а ползун

26 совершает движение, сообщая штан1, °

Изобретение относится к устройствам для автоматической сварки цилиндрических пересекающихся изделий и может быть использовано при изготовлении различных сосудов и дета-: лей трубопроводов.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение точности слежения по свариваемому шву

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 — кинематичес25 кая схема устройства; на фиг.3 — вид

А на фиг.2.

Устройство содержит сварочную головку 1 с мундштуком, привод его поворота, состоящий из вращающейся плоскости 2, на которой установлен и закреплен электродвигатель 2 с червяком 4 в опорах и червячным колесом

5, которое установлено и жестко закреплено ; на вертикальной стойке 6, связанный муфтой 7 с механизмом 8 закрепления. На этой же стойке установлена и плоскость.. 2 на радиальноупорных подшипниках, и регулируемая винтовая пара 9, имеющая регулировоч- 40 ный микрометрический винт 10 кривошипа 1 1 кулисного механизма слежения, состоящего из ролика 12 и кулисы

13, которая жестко закреплена на тяге 14, один конец которой свободно проходит в направляющей 15, закрепленной на плоскости 2, а другой загнутый конец тяги 14 проходит через втулку 16, шарнирно связанную с шарнирно-рычажным параллелограммным механизмом, состоящим из плеча 1?, шарнирно связанного с регулируемыми рычагами 18 с регулируемой винтовой обоймой 19 с винтом 20, шарнирно зак-, репленной на стойке 21, второй регулируемый рычаг 22 параллелограмма одним концом связан с регулируемой винтовой обоймой 23 с винтом 24, re 27 вертикальное перемещение вмес-, те со сварочной головкой 1,. таким образом описывая головкой 1 траекторию линии пересечения двух цилиндров(Устройство компактно, автоматически осуществляет сварку по кривой в пространстве с заданной постоянной скоростью и обеспечивает точное слеже-ние по заданной линии шва. 3 ил.. закрепленной на стойке 25, а второй конец свободно проходит во втулке

16.

Ползун 26 жестко соединен со штангой 27, свободно проходящей через регулируемую крестовину 28 с винтом

29. закрепленную посредством направляющей 30 на плоскости 2, и втулку 31, с винтом 32, на втором конце штанги

27 закреплена цапфа 33 и обойма 34 с регулировочным винтом 35, при этом в обойму 34 вставляют сварочную ro" ловку 1 автомата.

Свариваемое изделие 36 закрепляется в кондукторе 37. При обходе сварочной головки по контуру пересечения двух цилиндров изделия образуется сварной шов 38.

Устройство работает следующим образом.

Производят настройку кривошипа 11 с роликом 12 с помощью винтовой пары

9 и винта 10 на величину размера R.q.

С помощью винтовых обойм 19 и 23, винтов 20 и 24 осуществляют настройку рычагов 18 и 22 на размер Rg, а при помощи крестовин 28 втулки 31, обоймы 34 и винтов 29> 32> 35 осуществляют настройку сварочной головки 1 на указанные выше размеры.

Включают электродвигатель 3. Начинает вращаться червяк 4 с угловой скоростью Q по заданной программе.

Червяк 4 обегает червячное колесо 5, которое неподвижно закреплено на стойке 6 механизма 8 закрепления. При своем вращении червяк 4 увлекает во вращательное движение плоскость 2> которая, вращаясь, приводит в поступательное движение тягу 14 кулисного механизма слежения, которая пере-. мещается вдоль вращающейся плоскости

2. Перемещаясь вместе с,плоскостью 2; кривошип 11 воздействует на ролик

16327

12, который перемещается в пазу кулисы 13, тем самым воздействует на тягу

14, которая связана с кулисой 13.

Тяга 14 свободно перемещается в нап5 равляющей 15 и взаимодействует с шар. нирно-рычажным механизмом параллелограмма через втулку 16, при этом пол-, зун 26, который кинеАатически связан с плечом 17 механизма параллелограмма,10 совершает плоско-параллельное движение, вйздействуя на штангу 27 и сооб1 щая ей вер ти к аль н ое пер ем еще ние вме сте с втулкой 31 цапйы 33 и обоймой 34

34 головки 1 сварочного автомата, установленных на другом конце штанги

27.

При этом свариваемое изделие 36 остается неподвижным в кондукторе

37, а головка 1 сварочного автома- 20 та участвует в сложном перемещении, "обегает" линию пересечения двух цилиндров свариваемого изделия 36, Образуя сварной шов.

Зависимости между углом и коорди- 25 натами Х,Y,Z и размерами соединяемых элементов Р < и Rq определяющими

:положение точки на линии пересечения двух циж.чдров, имеют вид:

Х = R„, соз1; у = R< йпЧ;

sin 9

d9 (2) R(.

dS/ЙЧ = R<. const;

dS

V = — -Я =G3p R(da (3) 1) (4)

R2+R sin2 2Ч/4 (Кг Вг созг 9

° где Юс1,= Ч/R, 1), (5) агам>

ЬЯ = V/В., . где V — средняя скорость перемещения сварочной головки;

Мср — средняя угловая скорость;

R < и К вЂ” радиусы малого и большого размера труб;

6Я вЂ” дополнительная, угловая скорость перемещения сварочного аппарата.

Устройство экономически целесооб разно, сравнительно просто в эксплуатации, компактно, позволяет автоматически осуществлять сварку швов по линии пересечения двух цилиндров с18

ЙХ . Й1 = -К з1пЧ, д- = R < созф ()г + (— -)> + ()г

dS dX dY dZ

ЙЧ сИ d9 d;9 э.

Из условия задания постоянной скорости V обхода сварочного автомата по стыку угловая скорость движения механизма составляет

4 ср Ri

GO

Кч sin 2Ч рг

4 (R2 -R2 ° co sгg 2 а дополнительная угловая скорость ,составляет! заданной по программе постоянной скоростью и с обеспечением высококачественной сварки.

Формула изобретения

Устройство для автоматической, сварки швов по линии пересечения двух цилиндров, содержащее сварочную

5: головку с мундштуком, 1механизм закреп-, ления устройства на изделии С вертикальной стойкой, механизм поворота

- сварочной головки, выполненный в виде ,врай ающеися посредством радиально-

1632718

Фиг. 2 упорных подшипников соосно вертикаЛь

1 ной стойке плоскости, закрепленного на плоскости привода вращения и зубчатого колеса, неподвижно закрепленного на вертикальной стойке, а также механизм слежения по линии пересечения двух цилиндров, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности слежения по свариваемому шву, меха-.. низм слежения по линии пересечения двух цилиндров выполнен в виде кулисы, закрепленной на тяге со свободно перемещающейся по ней втулкой, кривошипа, соединенного посредством регулируемой винтовой пары с вертикальной стойкой и посредством ролика — с кулисой, неподвижно закрепленной на плоскости-направляющей и шариирно-рычажного параллелограммного узла с регулируемыми. рычагами, шарнирно соединенными посредством ре". гулируемыХ обойм со стойками, неподвижно закрепленными на плоскости, шарнирно соединенными с регулируемыми рычагами плечом, ползуном, штангой, неподвижно закрепленной на плоскости посредством опор крестовиной и цапфой, привод вращения выполнен в виде электродвигателя и червяка, а зубчатое колесо изготовлено с червячным зубом, при этом тяга подвижно размещена в направляющей, втулка шарнирно соединена с плечом,.ползун размещен подвижно на плече и шарнирно соединен со штангой, штанга подвижно размещена в крестовине, цапфа подвижно размещена на штанге с возможностью фиксации, сварочная головка размещена в цапле, а червяк установ-. лен в контакте с червячными зубьями неподвижного зубчатого колеса.

1632718

Фиг. д

Составитель Т.Арест

Редактор В.Бугренкова Техред М.Дидык

Корректор И.Муска

Заказ 583 Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

) Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101