Устройство для автоматической сварки

 

631059 другом - кулачки, регулируюпгие остальные укаэанные параметры.

На фнг. 1 показано устройство для автоматической сварки, вид спереди; па фиг. 2 - разрез Л-А на фнг, 1; на фиг. и

3 - сварочная горелка с неплавяшимся электродом и с катушкой проволоки присадочггого металла, вид спереди; на фиг. 4сварочная горелка. с плавящимся электродом, внд спереди; на фиг. 5 - прог рам- iá мное устройство; на фиг. 6 — кулачок программного устройства, на фиг. 7 - вид по стрелке Б на фиг. 6; на фиг. 8 — график пульсирукшего тока; на фиг, 9 — зубчатое колесо U -образной формы.

И

Средства регулирования положения горелки относительно свариваемых деталей установлены на зубчатом колесе 1, поворачивающемся вокруг детали; например трубы 2, на которой необходимо автоматически сделать один или несколько сваро пгых проходов (фиг. 1). Сварочная головка шарнирно установлена (с четырьмя степенями свободы) на зубчатом колесе

1, которое в свою очередь нриводится в движение системой зубчатого колеса и шестерни 3, при атом упомянутая шестерня (с неподвижной осью) приводится во вращение диггателем 4 постоянного тока с изменяемой скоростью вращения. Этот двигатель приводит в действие мультипликатор, воздействующий на шестерню 5, благодаря которому отношение угловых скоростей шестерни 5 и колеса 1 получает определенное значение ll . Шестерня

5 снабжена пальцем 6, замыкающим при каждом повороте контакт 7. Таким образом, контакт 7 эа один полный оборот зубчатого колеса 1 выдаст q электрических спгналоа, что соответствует фиктив4п ному разделению на гг равных отрезков траектории горелки 8 вокруг трубы 2 за время первого полного цикла. Число Я может быть так велико, как этого требует точность регулировки параметров свар

43 ки, например 100 нли 1000.

Сигналы, поступающие с контакта 7, проходят через формирующее устройство

9, а затем поступают на шаговый двигатель 10 (фиг. 5 Этот двигатель уста)

И новлен в блоке 11, называемом программным устройством, размещенном в распределительном шкафу, находящемся на неподвижной установке, вне сварочной головки, Я но вблизи рабочего места, Шаговый двигатель через редухтор 12 приводит в движение кулачки. На кулачке

13 зафиксирована программа изменения величины силы сварочного тока вдоль траектории. Устройство с роликами 14 воздействует на электронное устройство 15, меняющее скорость вращения двигателя 4 постоянного тока, приводящего в движение зубчатое колесо 1.

Кулачок 16 оказывает действие на силу сварочного тока посредством устройства с роликами 17 и регулируюших органов 18. Кулачки 13 и 16 могут совершать один оборот или часть оборота, когда зубчатое колесо 1 делает один полный оборот, соответствующий циклу сварки.

Они могут также делать один оборот эа несколько циклов, Для этого можно либо менять передаточные числа редуктора 12 и шестерни 5, либо изменять число регистрируемых или получаемых сигналов. Шаговый двигатель

10 приводит в движение также и другую группу кулачков посредством редуктора19. На одной оси 20 закреплены несколько кулачков. Кулачок 21 определяет мо мент начала подачи плавящейся проволоки, скорость подачи, которая изменяется в зависимости от толщины плавки, а затем выдает команду на. остановку. Подача проволоки осугцествляется двигателем 22 постоянного тока (фиг. 1). Кулачок 23 регулирует скорость вращения двигателя 4 привода зубчатого колеса 1 и служит, напри мер, для коррекции подачи горелки и нача ле и в конце цикла совместно с основным кулачком 13. Кулачок 24 служит для ре- гулирования погасании дуги в конце операции совместна с кулачком Хб. Кулачок

25 в определенный момент вьгцает команду прекращении регулирования тока в мо мент погасания дуги. Кулачки 2629 регулируют различные параметры (Q - время вывода потенциометра, Д - время ввода потенциометра, J — максимальное значение тока, г - минимальное значение тока) пульсирующего тока, начиная с некоторого минимального значения t,,устанавливаемого кулачком 16, или с некоторого минимального значения 3, устанавливаемого тем же кулачком, т. е. в цепь включен дополнительный потенциометр, который выводится (шунтируется) на определенное время Я и вводится на время

d . Эти изменения происходят в некотором меняющемся ритме в соответствии с формой графика (фиг. 8), который хотят получить. Выработка этих импульсов осуш =твляется с помощью регулируемого средства 30 (фиг. 5}. Таким образом эти кулачки не воздействуют непосредственно на ток, а оказыв:эют действие через контактную группу средства 30, и следовательно, можно отдельно регулировать величину импульса 17, амплитуды 3 и и время D «<3 . Кулачки 31 и 32 У управляют импульсами подачи плавящейся проволоки, Они воздействуют через микроконтакт на устройство, прекрагцающее на некоторое время вращение двигателя

22 и соответствии с регулируемым рит- 1Е мом, параметры которого синхронизированы с пульсациями тока. Когда пульсации совершаются только проволокой или только током, соответствующие ненужные команды анулируются либо электрически,ли- >> бо механически. Кулачок 33 предназначен для изменения расхода защитного газа.

Остальные кулачки 34 я7 управляют перемещениями горелки 8, т.е. кулачок 34 управляет перемещением горелки парал- @ лельно образующей трубы 2 посредством двигателя 38; кулачок 35 - ее удалением от свариваемых.поверхчостей трубы 2 посредством двигателя 39; кулачок 36ее наклоном в плоскости, перпендикулярной к оси свариваемых поверхностей трубы 2, посредством p,вигателя 40; кулачок

37 - ее наклоном в плоскости, проходящей через ocb свариваемых поверхностей трубы 2 посредством двигателя 41.

36

Каждый кулачок, установленный на оси

20, воздействует на один или несколько микроконтактов 42 и 43 (фиг. 6).Эти контакты могут быть установлены на нескольких уровнях для того, чтобы в заданный момент времени вызвать размыкание или замыкание цепи, изменяющей значение параметра.

Для т О ГО > чтобы иметь возможность точного программирования сварочной опе- 40 рации, каждый кулачок состоит из нескольких дисков 44-46, жестко соединенных между собой. Таким образом, можно получить большое число комбинаций, .соответг ствуюших требованиям программы..1осколь-

4% ку сложность сварочных операций разли на, то используются не все кулачки, установленные на оси 20.

Различные шарнирные соединения сварочной головки, несущие горелку и опирающиеся на зубчатое колесо 1, моторизованы. Сварочная головка (фиг. 1) предназначена для сварки плавящимся электродом, при этом проволока проходит внутри горелки 8, Двигатель 22 проталкивает эту проволоку посредством шестерен и роликов. 8 корпус горелки поступает защитный газ и при необходимости охлаждающая среда °

На зубчатом колесе 1 имеется угол ник 47, по которому в паправляюшей 48 скользит деталь 49. Это перемещение осу. ществляется параллельно оси поворота инструмента благодаря двигателю 38. По детали 49 скользит другая деталь 50, имеют ая вертикальную направляющую 51 и несущая кронштейн 52. На конце кронштейна закреплен ролик, постоянно прижимаемый к свариваемой трубе 2 пружиной 53, натяжение которой регулируется пальцем 54 с накаткой и винтом 55. Двигатель 39 вращает гайку 56, которая перемешает винт 57 вдоль его оси, причем этот винт соединен с неподвижным роликом

58. Таким образом можно менять расстояние между электродом и свариваемой поверхностью трубы 2 (фиг. 1).

Деталь 50 и кронштейн 52 образуют ребро (фиг. 2), перпендикулярное к плоскости зубчатого колеса 1. По этому ребру скользит с поворотом уголковая деталь

59 благодаря дугообразной прорези 60, в которую входят два регулируемых штифта 61 «62. Один из которых имеет накатанную гайку 63 для фиксации. Бентр вращения детали 59 находится на электроде. Это движенис вызывается двигателем

41 посредством шестерни и зубчатого сектора, связанного с деталью 59. По детали 59 скользит с поворотом держатель

64 горелк«. Ue»rp этого вращения также располагается на электроде благодари дугообразной щели 65, в которую входят штифты 66 и 67, завинченные в держатель

64 с возможностью фиксации пальцем 68.

Держатель 64 приводится 8 движение двигагелем 40, На фиг. 3 частично показана головка, электрод 69 которой является неплавящимси и установлен в горелке с возможностью охлаждения. Плавящаяся проволока 70, намотанная на катушку 71, разматывает-. ся благодаря двигателю 22, воздейству юшему на ролики, Держатель горелки пс реме ша ется 6ла го даря дви гателю 40.

Катушка с плавящейся проволокой мо» жет быть установлена непосредственно на зубчатом колесе 1 (фиг. 4}. При этом проволока 70 поддерживается необходимым количеством роликовдля того>чтобы она сохраняла определенный радиус кривизны.

На фиг. 9 показано, что подвижное зубчатое колесо 1 может быть разомкну« гым и иметьU -oopaa«yo форму, как и опора 72 зубчатого колеса 1, которая

6310 закреплена на свариваемой трубе 2. Зубчатое колесо, несущее горелку с проволокой, скользит с поворотом по опоре 72.

Гибкие кабели и трубопроводы, питающие горелку, намотаны на неподвижные У стойки, закрепленные на опоре 72. Когда зубчатое колесо 1 приводится в движение точно засинхронизированными шестернями

73 и 74, то одна из них всегда находи) ся в зацеплении с втим колесом, Шестер- @ ня 74 через шестерню 5 приводит в движение палец 6, который при помощи контакта 7 посылает импульсы на программное устройство.

Предлагаемое устройство применяется для сварки деталей за несколько проходов, когда требуется высокое качество сварного соединения, для орбитальной сварки, при которой инструмент поворачиваетсч вокруг круглой свариваемой детали, а так- @ же для сварки любых плоских и искривленных поверхностей, Помимо сварки устройство может применчться для зачистки поверхностей и резки.

59 8 раммное устройство выполнено в виде шагового электродвигателя, выходной вал которого снабжен кулачками, регулирующими интенсивность сварочного тока, колебания тока, подачу проволоки, колебания подачи проволоки, начало и прекращение подачи проволоки, скорость перемещения алектрода и ее изменения, затухание дуги, мини мальный расход защитного газа, регулирование положения горелки перпендикулярно к сварному шву и параллельно свариваемым поверхностям, регулирование расстояния сварочной горелки от свариваемой поверх» ности, наклон сварочной горелки в плоскости сварногс шва и в плоскости, перпендикулярной к сварному шву, при этом датчик перемещения электрически связан с шаговым двигателем и содержит шестерню с пальцем, замыкаюшим алектрический контакт при ка)кдом обороте, прйводимую в движение указанным двигателем, 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что шаговый двигатель снабжен двумя редукторами с разным числом оборотов, при атом на одном из валов редуктора установлены кулачки, регулирующие интенсивность сварочного тока и скорость перемешения электрода, а на другом — кулачки, регулирующие остальные указанные параметры.

1„Устройство для автоматической сварки, содержащее держатель сварочной горелки с двигателем н программное устройство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения синхронизации параметров сварки и упрощения оборудования, оно снабжено pBTBfiKUM перемешепня, установ-»

7I3

Г ленным на двигателе держателя, а прог

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Львов H. С. Автоматизация направ ленин сварочной головки. М., Машиностроение, 1866.

63l 059

Юид b

Фиг. 6

Составитель lI Глаголева едактор Н СУханова, ТехРед М. Борисова Корректор g. Гарасиняк

- Закаэ 6186/1 Тираж 1221 . Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4