Машина для сварки трением

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Св ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

{>806323 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 01.1178 (2! ) 2679968/25-27 с присоединением заявки ¹â€” (51)М. Кл З

В 23 К 20/12

Государствеииий комитет

СССР ио делам изобретениЯ

ll открытиЯ (23) Приоритет

Опубликовано 2 30 2,8 1,Бюллетень йх (53) V@K 621.791. . 14.03 {088. 8) Дата опубликованияописания 230281 (72) Авторы изобретения

K.H.ÌóëþêoH, В.П.Воинон и Н.М.Ведернико

Челябинский конструкторско-технологическ автоматизации и механизации автомобиле (71) Заявитель

{ 5 4 ) МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ

Изобретение относится к сварочной технике, а именно к оборудованию для сварки трением с полной автоматизацией технологических операций процесса, включая загрузку деталей сложной формы, Известны машины для сварки трением, выполняющие автоматически весь технологический процесс соединения деталей сложной формы, эа исключе.нием операции их загрузки в зажимное устройство рабочего шпинделя (1), Недостатком таких машин для сварки трением является то, что автоматизация загрузки деталей сложной формы в рабочий шпиндель связана с необходимостью обеспечения угловой ориентации детали относительно эа" жимного устройства, поскольку остановка последнего после завершения цикла сварки {прекращения вращения шпинделя) всегда неопределенна, Поэтому применяются в основном машины для сварки трением с ручной saгрузкой соединяемых деталей, либо полуавтоматические установки, у ко,торых автоматизирована только загрузка ненращающейся детали.

Известна также машина для-сварки трением, содержащая переднюю бабку со шпинделем и зажимным устройстном для вращающейся заготонки, суппорт с зажимным устройством и механизм для загрузки (2).

Однако такая конструкция машины позволяет автоматизировать эагруэ« ку зажимного устройства рабочего шпинделя исключительно деталяэы круглого сечения. Это обусловлено тем, что в машине не обеспечено заданное взаимное угловое положение зажимного устройства рабочего шпинделя относительно базовых поверхностей детали сложной формы. Попытка встрой15 ки известных механизмов для угловой ориентации рабочего шпинделя значительно усложняет конструкцию, поскольку при проектиновании полнос.тью автоматических установок для ,Ю сварки трением необходимо обеспечить кинематическую связь между механизмами загрузки и угловой ориентации рабочего шпинделя с зажимным устройством. Это определяется тем, что погрешность срабатывания двух не связанных кинематически между собой механизмон в полностью автоматизированной сварочной .машине снижает ее надежность и работоспособ30 ность, а также требует выполнения

806323 сложных регулировок и наладки машины.

Цель изобретения — разработка конструкции машины для сварки трением, обеспечивающей автоматическую загрузку заготовок сложной формы в зажим для вращающейся заготовки.

Поставленная цель достигается тем, что зажим для вращающейся заготовки снабжен устройством для угловой ориентации заготовки относительно его корпуса, выполненным в виде установленного по оси корпуса зажима с возможностью осевого перемещения, поворота и фиксации в требуемом положении штока, один конец которого снабжен шарнирно закрепленным 15 на нем кулачковым захватом заготовки, а другой снабжен винтовой нарезкой с установленной на ней гайкой, механизмом свободного хода, связывающим шток со шпинделем, и пружиной, 20 размещенной между гайкой и механизмом свободного хода, при этом гайка установлена на резьбовом конце штока с возможностью вращения при осевом перемещении штока. 25

На фиг. 1 показан один из возможных вариантов выполнения конструктивной схемы предлагаемой машины для сварки трением деталей сложной формы, например типа тяги; на фиг.2 — сечение А-A на фиг.1.

В корпусе 1 зажимного устройства для вращающейся заготовки, установленном на рабочем шпинделе 2, размещен захват 3 заготовки вилки, который выпОлнен в виде двух кулачков 4, шарнирно соединенных со штоком 5 и снабженных пружиной 6, На штоке 5 выполнен буртик / и два паза 8. Гайка 9, навинченная на резьбовом конце штока 5, соединена пружиной 10 с 40 внутренней обоймой 11 механизма свободного хода, установЛенной с возможностью вращения на конце штока 5.

Наружная обойма 12 механизма свободного хода зафиксирована от вращения 45 относительно шпинделя 2 штифтом 13, входящим в паэ 14, выполненный в стакане 15 корпуса 1, управляющем пальцами 16 эажимного устройства.

На станине 17 машины установлен фиксатор 18, управляемый от электромагнита 19. Вторая свариваемая заготовка 20 закреплена в невращающемся зажимном устройстве 21 задней бабки, снабженной приводом осевого давления (на схеме не показан), Механизм 22 для загрузки заготовки вилки 3 размещен на станине 17 машины. В корпусе 1 зажимного устройства установлен штифт 23, входящий в один иэ пазов

18 штока 5.. d0

Машина для сварки трением работает следующим образом.

Заготовку вилки 3 загружают в эажимное устройство 1 рабочего шпинделя 2, другую заготовку 20 — в невра- 65 щающееся зажимное устройство 21.

При включении приводов вращения рабочего шпинделя и осевого .давления осуществляют процесс сварки трением известным путем, после чего отводят невращающееся зажимное устройство

21, которое при отходе в исходное положение извлекает сваренное изделие из зажимного устройства 1,Кулачки 4 под действием пружин 6 удерживают изделие и перемещаются вместе с ним, вытягивая шток 5 из корпуса 1.

При движении штока 5 гайка 9, оставаясь на месте и поворачиваясь по направлению резьбы на штоке 5, одновременно сжимает и закручивает пружину 10, так как внутренняя обойма 11 механизма свободного хода сблокирована с его наружной обоймой

12 и удерживается от вращения штифтом 13. Шток 5 также лишен возможности поворачиваться, поскольку сваренное изделие закреплено в невращающемся зажимном устройстве 21.

После того, как буртик 7 штока

5 выйдет за линию фиксатора 18, а штифт 23 из паза 8, конец изделия 20 освобождается иэ невращающегося зажимного устройства 21. При этом пружина 10, раскручиваясь вместе с гайкой 9, поворачивает шток 5 до положения, при котором фиксатор 18 входит в паз 8, удерживая шток 5 от дальнейшего поворота и возможности возвращения в исходное положение.

В этом состоянии кулачки 4 захвата заготовки 3 сориентированы относительно механизма 22 для загрузки для подачи следующей заготовки вилки

24 к зажимному устройству 1. Механизмом 22 для загрузки производится загрузка новой заготовки вилки 24, которая, воздействуя на сваренное изделие, освобождает его из кулачков

4 захвата, занимая его положение, после чего электромагнит 19 отводит фиксатор 18 иэ паза 8, освобождая шток 5, Пружина 10, продолжая раскручиваться поворачивает шток 5 до положения, при котором штифт

23 входит в паз 8, т.е, осуществляется угловая ориентация новой заготовки вилки 24 относйтельно эажимного устройства 1.

Шток 5 под воздействием усилия сжатия пружины 10 перемещается в исходное положение, при котором происходит навинчивание гайки 9 на шток 5, поскольку штифт 23 удерживает его от вращения.

За цикл работы машины в результате угловой ориентации кулачков 4 захвата 3 заготовки вилки относительно механизма 22 для загрузки и новой заготовки вилки относительно зажимного устройства 1 гайка 9 вместе со штоком 5 поворачивается относительно шпинделя 2 на 180 в сторону, противоположную направлению.806 323

Формула изобретения резьбы. Благодаря применению механиэМа свободного хода закручивания пружины 10 в этом направлении не происходит.

Таким образом, предлагаемая конструкция машины для сварки трением осуществляет ориентированную подачу детали сложной формы в зажнмное устройство рабочего шпинделя и однозначное расположение захвата детали относительно автооператора загрузки, что дает воэможность автоматизировать операцию загрузки детали сложной форма без использования сложных механизмов угловой ориентации рабочего шпинделя, позволяя тем самым решить проблему разработки полностью автоматических установок для сварки трением, в частности, карданных .валов, реактивных штанг, тяги автомобилей и др.

Машина для сварки трением, содержащая переднюю бабху со шпинделем и зажимом для вращающейся заготовки, суппорт с зажимом для неподвижной эаготовки и механизм для загрузки заготовок, отличающаяся тем, что, с целью автоматизации загру з ки э а готово к сложи ой форм т в зажим для вращающейся заготовки,последний снабжен устройством для угловой ориентации заготовки относительно его корпуса, выполненным в виде установленного но оси корпуса зажима с возможностью осевого перемещения, поворота и фиксации в требуемом положении штока, один конец ко- торого сна".жен шарнирно закрепленным на нем кульчковым захватом заготовки, а другой снабжен винтовой нарезкой с установленной на ней гайкой, механизмом свободного хода, связываю35 щим шток со шпинделем, и пружиной, размещенной между гайкой и механизмом свободного хода, при этом гайка установлена на реэьбовом конце штока с возможностью вращения при осевом перемещении штока.

Источники информации, принятые вю внимание при экспертизе

1. Вавилов А.Ф. и др. Оборудование для сварки трением. КНИИТЭИлегпищемаш.

M. 1977, с.23.

2. Авторское свидетельство СССР

9 1901ВЗ, кл . В 23 К 20/12, 1964.

806 323

ФиаХ

Составитель В.Влодавская

Редактор Н.Егорова Техред H. Вабурка КорректорГ,Решетник

Закае 124/20 TMð 1159 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

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