Способ автоматической точечной дуговой сварки и автомат для его осуществления

 

Использование: непрерывная сварка при непрерывном движении шасси, повышение производительности. Сущность изобретения: сварку осуществляют несколькими (две и более) горелками, перемещая их относительно шасси по заданной замкнутой линии, последовательно каждой горелкой без остановки шасси, в каждую горелку, находящуюся на позиции сварки, используют в качестве опоры автомата при перемещении остальных горелок относительно опорных; автомат имеет приводное шасси 1, устройство подачи проволоки и не

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 23 К 37/02 9/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ б 25 21 (21) 4842737/08 (22) 27.06.90 (46) 23;02.93. Бюл. М 7 (71) Киевское научно-производственное объединение по механизации и автоматизации производства "В П КТИстройдормаш" (72) С.В.Погорельский, Н.П,Ильенко, А.В.Драчук, В.А.Алешин, В.Г.Добышев, В.И.Черешнюк и К.А.Сидоренко (73) Киевское научно-производственное объединение по автоматизации и механизации технологии производства НПО "Камет" (56) В.И.Терещенко и др. Особенности дуговой точечной сварки плавящимся электродом в углекислом газе. Автоматическая сварка, М 9, 1983. с. 51-53, рис.3.

1797548 АЗ (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ТОЧЕЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ И АВТОМАТ ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование; непрерывная сварка при непрерывном движении шасси, повышение производительности. Сущность изобретения . сварку осуществляют несколькими (две и более) горелками, перемещая их относительно шасси по заданной замкнутой линии, последовательно каждой горелкой беэ остановки шасси, в каждую горелку, находящуюся на позиции сварки, используют в качестве опоры автомата при перемещении остальных горелок относительно опорных; автомат имеет приводное шасси 1, устройство подачи проволоки и не1797548

Изобретение относится.к сварочному Сварка несколькими последовательно производству. сменяющими другдруга на позициях сварки

Известен способ автоматической точеч--, горелками с непрекращающимся во время нойдуговойсварки,эаключающийся впере-" очередной сварки движением шасси обесмещении горелки на позицию сварки с 5 печивает перемещение каждой следующей помощью шасси вдоль свариваемого стыка -горелки во время сварки на предыдущей . с периодическими остановками шасси и позиции без прекращения на ней сварки, По опусканием горелки с помощью пневмоци- окончании сварки на предыдущей позиции линдра для выполнения сварки точки. После тут же осуществляется сварка на очередной

10 сварки точки горелку поднимают; воэобновследующей .позиции следующей горелкой без прекращения движения к очередной позиции следующей за ней горелки, Это повыляют движение шасси и перемещают горелку на следующую позицию сварки.

Автомат для автоматической точечной шает производительность, обеспечивает дуговой:сварки содержит приводное шасси,: непрерывность процесса, установленную на нем с возможностью.вер- 15 На фиг.1 изображен автомат в разрезе; тикального перемещения сварочную, меха- на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — вариант выполнения автомата; на фиг.4 — вид Б на ниэм подачи проволоки, привод шасси и фиг.3; на фиг.5 — разрез B — В на фиг;3; на фиг.6 — разрез Г-Г на фиг.3. пневмоцилиндр вертикального перемещения горелки.

Недостатки описанных способа и уст- 20 ройства заключаются в низкой производиАвтомат содержит:приводное шасси 1 на роликах 2, 3 и несколько (в данном случае восемь) горелок 4 (не менее двух), установтельйости из-за необходимости прерывать ленных на шасси с возможностью перемещения относительно шасси по замкнутой

25 линии. Для этого горелки установлены или процесс движения автомата вдоль стыка или процесс сварки точек.

Целью изобретения является повывение производительности процесса. (фиг.1, 2) на приводной планшайбе 5, установленной с возможностью вращения на валу 6, закрепленном на шасси, или (фиг.3,4,5,6) на цепи 7, приводимой шестерДля достижения поставленной цели сварку выполняют одной или более последовательно устанавливаемыми в .позицию ЗО ней 8, установленной на валу 6, а шасси сварки, горелками, которые перемещаютпо имеет для прохода горелок копирную назамкнутой линии относительно шасси сва- правляющую 9с участками захода и выхода, На валу 6 смонтированы на каркасе катушрочного устройства, причем каждую горелку на позиции сварки используют как опору, а ки 10(по количеству горелок} сварочной проостальныегорелкивовремясварки переме- 35 волоки 11. Планшайба 5 выполнена с щают относительно горелки или горелок; а наклоном в сторону свариваемого соединеавтомат для точечной дуговой сварки, со- ния, ролик 2 в этом. случае также выполнен держащий приводное шасси с приводом пе- наклонным (фйг.1,2). Планшайба может ремещения и установленную на нем быть и горизонтальной. Для приводавращесварочную горелку с устройством подачи 40 .ния планшайбы 5 и движения цепи 7 имеетпроволоки,снабженоднойилиболеедопол- ся электродвигатель 12 с конусной шестеренчатой передачей 13 на планшайбу

5 (фиг.1,2) или ременной передачей 14 нительными сварочными горелками, при этом все горелки установлены на шасси с (фиг.3,4) вращения шестерни 8. Шестерня 8 возможностью перемещения относительно

45 связана цепью 7 с шестерней 15, установленной на валу 16(фиг.3,4,5), в свою очередь него по замкнутой линии и оснащены меха.низмом,их перемещения, а шасси сйабжено установленном в шасси 1. Для осуществления привода на подающий вал (ролик) 17 он копирной направляющей с эаходными участками, выполненными на ее краях, при связан в первом варианте (фиг,1,2) цепной (или ременной) передачей 18 с двигателем этом механизм перемещения горелок относительно шасси выполнен в виде поворот- 50

12 (но может быть и отдельный привод) и во ной планшайбы или в виде пластинчатой цепи. сколько сварочных горелок 4, установленных на шасси 1 с возможностью движения относительно него по заданной замкнутой линии, для чего шасси 1 имеет копирную направляющую 9 с участками захода и выхода горелок, автомат имеет устройство перемещения горелок относительно шасси, выполненное в виде планшайбы 5, установленной на шасси 1 с возможностью вращения, или цепи. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 6 ил, 1797548 вал 6, а во втором варианте (фиг.3,4) проходит через шасси между шестернями 8 и 15. 15

Горелки 4 имеют упоры 26, штуцеры 27 под20

45 свободно установлена тарель 45, а между 50

55 втором варианте (фиг,3,4,5) редуктором 19 с двигателем 20.

Для подачи защитного газа в валу 6 имеется полость 21 со штуцером, ограниченная перегородкой 22 и через распределитель 23 и шланги 24 связанная с горелками. Перегородка 22 в первом варианте (фиг.1,2) расположена вдоль вала, а во втором варианте (фиг.3,4) поперек. Поэтому провод 25 элект.рбпитания и управления электропитания и управления электродвигателями в первом варианте (фиг.1,2) пропущен через полый вода газа, направляющие 28 для сварочной проволоки и прижим 29 с роликом 30 для поджатия сварочной проволоки к подающему валу 17 (здесь может быть применено устройство для пульсирующей подачи проволоки, например по авт.св. М 1579681, имеющее ступенчатый ролик с участками перехода одной ступеньки в другую, взаимодействующий через подающий с прижим. ным).

Для прохождения горелки под направляющей 9 горелки снабжены подшипниками

31 и для снятия сварочного тока с токоподвода 32 с токосъемниками 33. выходящими эа ширину направляющей. В первом варианте (фиг1,2) гОрелки имеют продольный паз 34, в котором расположена ось 35, в свою очередь установленная в пазу 36, выполненном в планшайбе, и подпружинены . пружиной 37 относительно края планшайбы. Паз 36 расположен йаперек паза 38, выполненного вдоль по диаметру в планшайбе 5, и вдоль которого по поверхности планшайбы выполнен выступ 39. Горелка на планшайбе установлена в пазу 38 и подпружинена пружиной 37 по направлению к кроо планшайбы. Кроме того, на упоре 26 имеется выступ 40 до упора в торец верхнего листа 41 свариваемого изделия, а прижим

29 снабжен осью 42 для возможности поворота прижима. Пружина 43 поджимает прижим 29 к горелке. Выше паза 34 на горелке имеется кольцевой выступ 44. На пазу 36 кольцевым выступом 44 и тарелью 45 свободно расположена. пру>кина 46 сжатия. Во втором варианте (фиг.3,4) имеется механизм автоматического поджатия прижима

29 к ролику-валу 17. Механизм содержит клин 47, расположенный на подпружиненном вниз кольце 48 (пружина не показана), установленном на упорах 26. Автомат расположен {фиг.3,4) на направляющей 49, установленной на оси 50, установленной в

10

40 корпусе 51, и снабжен тягой 52 направляющей 49, Автомат по первому варианту (фиг.1,2) работает следующим образом.

Перед началом работы его устанавливают на начало нахлесточного соединения таким образом, что он роликом 3 и уступом 40 (фиг.1) на упоре 26 упирается в нижний лист соединения или на оснастку. По проводу (кабелю) 25 напряжение и сигналы управления подаются на электродвигатель 12. (Может быть и два кабеля, один на двигатель привода, а второй на двигатель подачи проволоки, не показано). От электродвигателя

12 движение передается через блок конусных шестерен 13 на планшайбу 5 с установленными на ней горелками и подающий вал и подающий вал 17 с помощью передачи 18.

Подающий вал 17 передает движение с помощью прижимного ролика 30 прижима 29, прижатого пружиной 43 к валу 17, и подает сварочную проволоку t1 с катушки 10 по направляющей 28, соответствующей горелке, находящейся на позиции сварки.

На позицию сварки каждая очередная горелка поступает через входной участок направляющей 9,.пройдя который она перемещается далее под шасси в направляющей на подшипниках 31 с одной стороны, а с другой токосъемником 33 по токоподводу 32. При движении горелки 4 в направляющую 9 уступ 40 упирается в торец верхнего листа 41, а после этого автомат опирается упорами 26 на верхний лист, прижимает его к нижнему, создавая при этом усилие сопротивления сдвигу упоров с установленной позиции.

Для увеличения усилия сцепления упоров 26 с металлом верхнего листа 41 на упорах могут быть установлены электромаг- ниты {не показано) или заточка упоров на острие (не показано). Одновременно распределитель 23, вращаясь совместно с планшайбой 5, входит в соприкосновение с. клапаном (не показан) на полости 21, который при этом открывается, и газ по шлангу

24 поступает в горелку, В результате выполняется точечное сварное соединение. Во время сварки планшайба 5 продолжает вращаться на валу 6, и в это же время шасси осущесрвляет прямолинейное .движение прямолинейным участком направляющей 9 относительно находящейся на позиции сварки горелки 4 по подшипнику 31 и токосъемнику 33. Проходя по направляющей 9, горелка смещается к центру вращения планшайбы 5 на оси 35. Ось 35.перемещается в пазу 36 и вдоль паза 38, сжимая пружину 37, опускается вниз по пазу 34 на самой горелке, сжимая пружину 46 между выступом 44

1797548 и тарелью 45 в свою очередь упирающуюся на выступы 39. Для обеспечения этого дви>кения планшайбы, являющаяся приводом движения, при вращении относительно неподвижной горелки изменяет расстояние до центра вращения, перемещаясь пазом 38 относительно горелки. Горелка при этом проворачивается подшипниками (не показа,ны) на упорах 26.

При этом прижимной ролик 30 за счет поворота оси.42 на протяжении цикла прижимает проволоку к валу 17, Прижимной ролик 30 проходит вдоль подающего вала 17 и выходит из зацепления с ним,.подача сварочной проволоки и сварка этой горелки прекращаются, горелка перемещается в сторону выходного участка направляющей

9, Горелка после выхода из зацепления с направляющей 9 поддействием пружины 36 поднимается вверх при непрерывном spaщении планшайбы. Во время сварки очередная горелка через входной участок входит в направляющую 9 и повторяет путь и действия предыдущей. Во время сварки защитный газ в горелку поступает через шланг 24, распределитель 23 из полости 21, соединенной с источником подачи: газа. (B случае выполнения двойной передачи для подачи проволоки по авт,св, 1579681, как указано выше, подающий ролик прокатывается по подающему валу 17 и осуществляет импульсную подачу проволоки по заданной программе), Автомат по второму варианту (фиг,3,4,5,6) работает следующим образом.

Для выполнения сварки вдоль стыка свариваемые детали подают на позицию сварки под принятую в исходном положении направляющую 49. Направляющая 49 под воздействием тяги 52 вокруг оси 50, установленной в корпусе 51„опускается и опирается на упоры 26 горелок 4. После этого подается сигнал привода на электродвигатели 12 и 20 и включается подача газа через шланг 24. В результате приводная шестерня 8, получив движение от ременной передачи 14, приводит в движение приводную. цепь 7. Совместно с цепью 7 перемещаются закрепленные на ее звеньях горелки 4 и шестерня 15 на оси 16. При перемещении горелок по замкнутой линии и при жесткой фиксации упоров 26 горелок 4 на поверхности верхнего листа 41 перемещается и шасси 1 вдоль направляющей 49 на ооликах-колесах 2,3. Гаэ. ограниченный в распространении вдоль трубы перегородкой 22, попадает во вращающийся распределитель 23 и через шланги 24 подается в штуцер 27 горелки. Сварочная горелка перемещается по замкнутой линии в нижней точ15

: зуется"масса автомата с шасси 1 и движу, щихся относительного него на планшайбе (цепй) горелок, так как каждая горелка на позиции сварки находится ближе других то25 чек опор к центру тяжести, усилие прижатия является достаточное большим, и в результате устройство свободно перемещается за счет упора на горелку вдоль направляющей.

Причем в первом варианте усилие, создава30

5

10 ке подшипником 31 и попадает в направляющую 9, а с другой стороны токосъемником проскальзывает по токоподводу 32, куда подается сварочное напряжение. В этом момент упоры 26, расположенные на кольце

48, перемещаются на горелке 4 и своим клином 47 перемещают прижим 29 до прижатия роликов. 30 и сварочной проволоки 11 к подающему валу 17, получающему привод от двигателя 20 через редуктор 19. Сварочная проволока с соответствующей катушки 10 на направляющей 28 на соответствующую горелку 4 подается в зону сварки. В зто время автомат перемещается вдоль саариваемого стыка. Сварка осуществляется аналогично первому варианту. После окончания сварки под воздействием тяги 52 направляющая 49 поднимается, в исходное положение.

В обоих вариантах при работе испольемое для перемещения шасси 1,может создаваться не только массой шасси, но и усилием; возникающим в результате перемещения наклонного колеса 2 (фиг.1,2) по поверхности нижнего листа или стола.

Способ выполнения точечной дуговой автоматической сварки с помощью описанных автоматов заключается в следующем.

Для осуществления способа горелки, расположенные по замкнутой линии относительно шасси сварочного устройства, перемещают по этой линии и периодически располагают на стыке свариваемых деталей. При этом цент тяжести сварочного трактора располагается ближе к горелке или на горелке устанавливается магнит, Горелка, установившись на стык листов, плотно прилегает к листу, и, находясь в движении по замкнутой линии на шасси и являясь опорой для автомата, усилием, приводящим ее в движение, отталкивается от поверхности металла, чем и приводит шасси в движение вдоль стыка. Горелка, пройдя расстояние по замкнутой траектории, на котором она упорами поджата к свариваемому металлу, поднимается вверх, а в это время следующая горелка уже установилась в положение упора на лист металла. На позиции сварки после установления горелки упорами жестко на лист свариваемого металла, подают сварочную проволоку. Зажигается сварочная

1797548 дуга и горит до прожига верхнего листа и соединения его с нижним листом. Будучи неподвижной относительно металла, горелка в это же время перемещается по замкнутой линии на шасси, а шасси непрерывно 5 перемещается относительно металла, следующая горелка устанавливается на позицию расположения следующей сварной точки. В тот момент, когда прекращается сварка одной точки, начинается сварка сле- 10 дующей. В результате от одного источника питания ведется непрерывный процесс сварки точками последовательно несколькими горелками с непрерывным перемещением шасси вдоль стыка и использованием 15 каждой горелки, находящейся на позиции сварки, в качестве опоры автомата и привода шасси.

Для примера сваривали два листа толщиной по 4 мм на следующих режимах: на- 20 и ряже ние холостого хода Ux x. = 80 8, напряжение сварочное U<>, = 428, ток сварочный первого импульса 220А — 0,4 с, ток сварочный второго импульса 460А — 0,7 с,, ток сварочный третьего импульса 180А — 0,3 25

Формула изобретения

1. Способ автоматической точечной дуговой сварки горелкой, которую падают на позицию сварки через заданные промежутки времени и выполняют последовательно сварку точек на каждой отдельной позиции, отличающийся тем,-что, с целью повышения производительности процесса, сварку выполняют не менее чем двумя последовательно устанавливаемыми в позицию сварки горелками, которые перемещают по замкнутой линии относи. тельно шасси сварочного устройства, причем каждую горелку на позиции сварки используют как опору, а во. время сварки остальные горелки перемещают относительно опорных горелок, 2. Автомат для автоматической точечной дуговой сварки, содержащий приводное с, время сварки 1,4 с. 8 процессе сварки на позиции сварки находится одна горелка. В дальнейшем она уходит с позиции, и сварку осуществляют на следующей позиции, Каждая горелка находится на позиции, сварки 3 с, поступает на позицию за 0,8 с до окончания процесса сварки предыдущей горелкой, включая время переключения сварочного напряжения, а уходит через 0,8 с после завершения обдува сварной точки. Расстояние между точками 60 мм.: На это, расстояние, опираясь на горелку, планшайба или цепь должна продвинуть шасси за один цикл сварки 1,4 с. Если учесть время переключения с одной горелки на другую. то это время составит 2 с, т.е; за 2 с автомат передвигается на расстояние 60 мм, а эа одну минуту (60 с) — на расстояние 1800 мм.

Следовательно, скорость движения трактора (автомата). !

Преимущества заявляемого способа и автомата для его осуществления заключаются в обеспечении непрерывности процес- . са и повышении его производительности. шасси с приводом перемещения и установленную на нем сварочную горелку с устройством подачи проволоки, о т л и ч à юшийся тем, что он снабжен одной или более дополнительными сварочными горелками, при этом все горелки установлены на шасси с возможностью перемещения относительно него по замкнутой линии и оснащены механизмом их перемещения, а

"шасси снабжено копирной направляющей с заходными участками, выполненными на ее краях.

3. Автомат по п.1, отличающийся тем, что механизм перемещения горелок относительно шасси выполнен в виде поворотной планшайбы.

4. Автомат по п.2, отличающийся тем, что механизм перемещения горелок относительно шасси выполнен в виде пластинчатой цепи, 1797548

8vd4

1797548

1797548

В-8

Фи а

Составитель С.Погорельский

Техред М,Моргентал Корректор H. Гунько

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 661 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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