Устройство для сварки электрозаклепками

 

Использование: при сварке листовых металлических изделий, в частности при автоматической дуговой точечной сварке электрозаклепками в среде технологического /защитного/ газа. Сущность изобретения: устройство снабжено двумя пневмоприводами, корпуса которых шарнирно закреплены своими глухими торцами на разных концах стола. Штоки пневмоприводов выполнены полыми, шарнирно закреплены на корпусе и связаны с пневмомагистралью. Устройство также снабжено механизмом базирования и фиксации изделия, выполненным в виде двух силовых приводов. Один из них жестко закреплен на столе, а на конце его штока жестко закреплен фиксатор, другой закреплен на столе шарнирно и на конце его штока шарнирно установлен прижим. 3 ил.

Изобретение относится к сварке листовых металлических изделий, в частности к автоматической дуговой точечной сварке электрозаклепками в среде технологического (защитного), например углекислого газа.

Известно устройство для сварки электрозаклепками [1] содержащее перемещающуюся по направляющим портала с помощью электропривода каретку с многоэлектродной сварочной головкой, баллон защитного газа, компрессор для получения сжатого воздуха, механизм базирования и фиксации свариваемого изделия.

Известное устройство имеет сложную конструкцию, низкую точность шагового перемещения каретки, поскольку ввиду проскальзывания приводных роликов каретки в направляющих появляется инерционность каретки. Оно имеет ограниченные технологические возможности, потому что не может быть использовано для сварки внахлестку электрозаклепками элементов с суммарной толщиной менее 5 мм, в случае, когда толщина нижнего элемента в 1,5-2 раза меньше верхнего, а верхнем элементе заранее выполнены отверстия.

Известно устройство для сварки электрозаклепками [2] содержащее корпус, стол для установки изделия с реечно-храповым механизмом его шагового перемещения и пневмомагистраль.

Кроме того, устройство включает блок цилиндров, состоящий из двух, параллельно размещенных длинноходовых цилиндров.

Известное устройство имеет сложную конструкцию за счет сложной конструкции механизма транспортирования изделия в зону сварки. Оно ненадежно в работе, поскольку имеет место инерционность каретки, хотя один из штоков блока цилиндров соединен шарнирно с подающим столом через амортизатор, а шток другого цилиндра шарнирно соединен с неподвижной рамой, оно не обеспечивает надежного прижима изделия и имеет ограниченные технологические возможности, потому что не может быть использовано для сварки внахлестку электрозаклепками элементов с суммарной толщиной менее 5 мм.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для сварки [3] содержащее корпус, стол для установки изделия с реечно-храповым механизмом его шагового перемещения и пневмомагистраль. Также в известном устройстве механизм шаговой подачи снабжен установленным в корпусе с возможностью вертикального перемещения и подпружиненным от него фиксатором, взаимодействующим одним концом с ползуном при его перемещении, а другим с рейкой.

Известное устройство имеет сложную конструкцию механизма шаговой подачи; ограниченные технологические возможности, поскольку его механизм базирования и фиксации изделий не позволяет выполнять сварку электрозаклепками внахлестку элементов с суммарной толщиной менее 5 мм, в случае, когда толщина нижнего элемента в 1,5-2 раза меньше верхнего. На верхнем элементе заранее выполнены отверстия.

Предлагаемое устройство для сварки электрозаклепками, содержащее корпус, стол для установки изделия с реечно-храповым механизмом его шагового перемещения и пневмомагистраль, согласно изобретению снабжено двумя пневмоприводами, корпуса которых шарнирно закреплены своими глухими торцами на разных концах стола, а штоки выполнены полыми, шарнирно закреплены на корпусе и связаны с пневмомагистралью. Кроме того, устройство снабжено механизмом базирования и фиксации изделия, выполненным в виде двух силовых приводов, один из которых жестко закреплен на столе для установки изделий, а на конце его штока жестко закреплен фиксатор, а другой закреплен на столе шарнирно и на конце его штока шарнирно установлен прижим, средняя часть которого шарнирно закреплена на столе.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 механизм базирования и фиксации изделия (вид по стрелке А на фиг. 1); на фиг. 3 механизм подачи изделия в рабочую зону.

Устройство для сварки электрозаклепками содержит корпус, стол для установки изделия с реечно-храповым механизмом его шагового перемещения и пневмомагистраль. Устройство также содержит сварочные головки 1, например две, включающие также элементы системы подачи технологического (углекислого) газа, которые жестко закреплены на кронштейне 2, неподвижно закрепленном на раме 3 устройства. Оно снабжено также подвижной кареткой 4, роликовые опоры 5 которой установлены в направляющих 6, закрепленных на раме 3.

Подвижная каретка 4 снабжена механизмом базирования и фиксации свариваемого изделия 7, выполненным в виде двух силовых приводов, один из этих приводов жестко закреплен на столе для установки изделия и на конце его штока жестко закреплен фиксатор 8 для прижима изделия снизу. Другой вертикальный силовой привод шарнирно закреплен внутри корпуса подвижной каретки 4, а его шток взаимосвязан с прижимами 9, шарнирно закрепленными на кронштейне, установленном на поверхности подвижной каретки.

Механизм подачи изделия в зону сварки включает подвижную каретку 4, внутри корпуса которой на противоположных его сторонах закреплены консольно, с возможностью ограниченного радиального перемещения (плавания) два пневмопривода 10, расположенных параллельно продольной оси подвижной каретки 4. Корпуса пневмоприводов 10 шарнирно закреплены своими глухими торцами на разных концах стола. Внутренние поверхности 11 пневмоприводов 10 подвижно сопряжены с соответствующими концами 12 полых штоков 13, шарнирно закрепленных на корпусе и соединенных с пневмомагистралью 14.

Кроме того, подвижная каретка 4 снабжена кулачками 15, жестко прикрепленными к ее корпусу со стороны ее нижней части. Кулачки 15 расположены один от другого на постоянный шаг t. Силовой привод подвижной каретки 4 выполнен в виде пневмоцилиндра 16, жестко закрепленного на раме 3, а на свободном конце 17 штока 18 поршня пневмоцилиндра 16 смонтирован под углом к оси этого пневмоцилиндра дополнительный пневмоцилиндр 19. Свободный конец штока 20 поршня пневмоцилиндра 19 имеет возможность периодического взаимодействия с кулачками 15. Причем ход штока 18 поршня силового привода (пневмоцилиндра) 16 подвижной каретки 4 равен величине шага t между кулачками 15 и одновременно величине шага t между электрозаклепками 21 свариваемого изделия 7. Кроме того, устройство для сварки электрозаклепками снабжено системой местной вытяжной вентиляции, заборная часть 22 которой неподвижно установлена над сварочными головками 1, а также двумя пневмоприводами 23 и 24.

Устройство работает следующим образом.

Свариваемое изделие 7 подается на механизм установки и базирования. В это время штоки пневмоприводов 23 и 24 находятся в исходном (крайнем нижнем) положении, а фиксаторы 8 и прижимы 9 также отведены для установки свариваемого изделия 7.

После установки свариваемого изделия 7 на механизм базирования и фиксации включаются вертикальные пневмоприводы 23 и 24, фиксаторы 8 фиксируют изделие 7 снизу, а прижимы 9 прижимают его сверху. Эта операция выполняется в автоматическом режиме (за счет наличия соответствующих концевых датчиков и упоров).

Одновременно в пустотелые штоки 13 подается давление из напорной пневмомагистрали 14. Таким образом осуществляется фиксация подвижной каретки 4 с изделием 7 за счет подпора давлением Q сжатого воздуха во встречном продольном направлении ее пневмоприводов 10. После этого осуществляется сварка первой пары электрозаклепок 21. Одновременно включается дополнительный пневмоцилиндр 19, свободный конец штока 20 которого входит в контакт с очередным кулачком 15 (первым справа на фиг. 3).

После окончания сварки первой пары электрозаклепок 21 включается пневмоцилиндр 16, шток 18 поршня которого с дополнительным пневмоцилиндром 19 перемещается в крайнее правое положение, перемещая подвижную каретку 4 на расстояние t от исходного положения. При этом рабочее усилие F пневмоцилиндра 16 преодолевает взаимоуравновешенное усилие Q одного из пневмоприводов (за счет сжатия в его полости воздуха) подвижной каретки 4 (P>Q).

Таким образом, за счет шарнирного крепления пневмоприводов 10 и полых штоков 13 и наличия постоянного подпора подвижной каретки 4 взаимоуравновешенными во встречном продольном направлении усилиями Q в процессе работы устройства обеспечивается постоянное гашение инерционности (инерционных усилий), возникающих при остановке подвижной каретки 4.

В процессе осуществления сварки каждой последующей пары электрозаклепок 21 конец штока 20 пневмоцилиндра 19 выводится из контакта с предыдущим и вводится в контакт с последующим кулачком 15. Причем, это производится одновременно с возвратом штока 18 поршня пневмоцилиндра 16 в исходное (крайнее левое) положение.

Цикл сварки завершается маршевым перемещением подвижной каретки 4 в исходное (крайнее левое), положение, совершаемым после сварки последней пары электрозаклепок 21. Для удаления изделия 7 с механизма базирования и фиксации срабатывают силовые приводы 23 и 24, штоки которых опускаются и опускают фиксаторы 8, но поднимают прижимы 9.

После удаления изделия 7 для маршевого перемещения подвижной каретки 4 влево отключают подачу сжатого воздуха из пневмомагистрали 14 в левый пневмопривод 10.

Для выполнения многорядной сварки предложенное устройство может быть легко встроено в автоматическую или поточно-механизированную линию.

Использование предложенного устройства позволяет обеспечить сварку внахлестку изделий, путем высококачественной сварки изделия, за счет снабжения механизма базирования и фиксации фиксаторами и прижимами, закрепленными на концах штоков вертикальных силовых приводов, установленных в корпусе подвижной каретки, а шарнирное закрепление корпусов и штоков параллельных силовых приводов полностью устраняет инерционные усилия.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ЭЛЕКТРОЗАКЛЕПКАМИ, содержащее корпус, стол для установки изделия с реечно-храповым механизмом его шагового перемещения и пневмомагистраль, отличающееся тем, что оно снабжено двумя пневмоприводами, корпуса которых шарнирно закреплены своими глухими торцами на разных концах стола, а штоки выполнены полыми, шарнирно закреплены на корпусе и связаны с пневмомагистралью, кроме того устройство снабжено механизмом базирования и фиксации изделия, выполненным в виде двух силовых приводов, один из которых жестко закреплен на столе для установки изделия и на конце его штока жестко закреплен фиксатор, а другой закреплен на столе шарнирно и на конце его штока шарнирно установлен прижим, средняя часть которого шарнирно закреплена на столе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3