Установка для автоматической сварки замкнутых швов с радиусными скруглениями

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ БО РЕСПУБЛИН (19) и В 23 К 37 0Г"." ю Я 3Е А Ен о т о на ронш прижи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1, Авторское свидетельство ССР 445547, кл, В 23 К 37/03 1972.2, Патент ФРГ Р 915885,кл. 49 Ь 37/02, 1954,3. Авторское свидетельство СССР9 671968, кл, В 23 К 37/04, 1976(54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ ЗАМКНУ%ИХ ШВОВ С РАДИУСНЫМИ СКРУГЛЕНИЯМИ, содержащаярасположенные на основании сварочную головку, планшайбу с зажимомдля изделия, смонтированным на планшайбе посредством двух кареток, установленных с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярныхнаправлениях, и привод с кулачкомдля поворота и перемещения иэделия,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения надежности путемснижения нагрузок на привод при перемещении изделия, кулачок выполнен с двумя профильныье участками для перемещения каждой каретки и радиальными кронштейнами для поворота план- шайбы, на основании смонтирован фиксатор планшайбы, планшайба выполнена с радиальными выступания, установленными с возможностью взаимодействия с кронштейнами кулачка, каждая каретка снабжена шариковыьа фиксаторамй . для ограничения ее перемещения. и смонтированными на ее противолежа" щих торцах двумя копирными роликами, установленными с воэможностью вэа" имодействия с профильными участками кулачка и двумя упорами для фиксатора планшайбы.2. Установка по п. 1, о т л и-ч а ю щ а я с я тем, что оси копирных роликов одной каретки расположе" Щ ныпо одной оси, а оси копирных роликов другой каретки расположены на расстоянии, соответствующем расстоянию между осями радиусных скругле- й ний иэделия, при этом упоры для фикС сатора планшайбы обеих кареток расположены по оси копирного ролика, смонтированного на противолежащем торце каретки.3, Установка по п. 1, л ич а ю щ а я с я тем, чт основании шарнирно закреплен к тейн с самоустанавливающимся мом и токосъемником.. фиа/0Составитель Е, КрюковаРедактор А. Власенко Теиред И.Костик Корректор,А. ЗимокосоЗаказ12/16 Тираз 1106 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Рауюская наб., д. 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4Изобретение относится к сварке, .а именно к устройствам для сварки коробчатых изделий замкнутого криволинейного профиля.Известна установка для автоматической сварки замкнутых криволинейных швов, содержащая закрепленные на основании сварочную головку, планшайбу с зажимом для изделия и поворотный копир, соответствующий формесвариваемого иэделия и соединенныйс зажимом для иэделия, а также привод поворота копира и копирные ролики 1 Д . 10 В этой установке не обеспечивается точность перемещения свариваемого иэделия, перпендикулярность касательной любого участка свариваемого шва к оси сварочной горелки и постоянная линейная скорость сварки изэа вибрации перемещающегося иэделия. Кроме того, это устройство не позволяет сваривать малогабаритные иэделйя, так как невозможно конструктивно выполнить копир, идентичный изделию,Известна установка для автоматической сварки замкнутых криволинейных швов, содержащая закрепленныена основании сварочную головку ипланшайбу с зажимом для изделия,смонтированным на планшайбе посредством двух кареток, установленныхс возможностью перемещения в двухвзаимно перпендикулярных направлениях, а также привод поворота планшайбы 21 .Недостатком этой установки является сложность ее конструкции из-за 25 30 35 наличия трех индивидуальных электродвигателей с приводами для поворота и перемещения изделия в двух взаимно 40 перпендикулярных направлениях.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является установка для автоматической сварки замкну тых швов с радиусными скруглениями, содержащая расположенные на основании сварочную головку, планшайбу с зажимом для изделия, смонтированным что увеличивает нагрузки на кулачок, а соответственно и на привод, Кроме того, в известной установке иэделие на планшайбе посредством двух кареток, установленных с воэможностьюперемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, и привод скулачком для поворота и перемещенияи зделия 3 .В данной установке кулачок выполнец, с тремя сложными профилями,вз аимодействующими с подпружиненными толкателями иэделия.При этом усилие пружины толкателей меняется в процессе перемещения 60изделия в зависимости от положениякареток и угла поворота планшайбы,закрепляется консольно, что, в своюочередь, также увеличивает нагрузкина привод и исключает возможностьсварки крупногабаритных изделий,снижая, таким образом, надежностьустановки и его технологические возможности,Установка не обеспечивает применение дуговой сварки, так как свариваемое иэделие совершает. сложноевращательно-поступательное движение,что исключает крепление непосредственно к зажиму или свариваемому изделию контакта для замыкания электрической цепи. Замыкание электрической цепи через скользящие направляющие кареток и подшипники планшайбы на осиование или через толкателии вращающие кулачки на основаниене предоставляется возможным из-эапригорания подвижных элементов конструкции.Целью изобретения является повышение надежности путем снижения нагрузки на привод при перемещениииэделия.Поставленная цель достигаетсятем, что в установке для автоматической сварки замкнутых швов с радиусными скруглениями, содержащейрасположенные на основании сварочную головку, планшайбу с зажимомдля изделия, смонтированным на планшайбе посредством двух кареток, установленных с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, и привод с кулачком для поворота и перемещения иэделия, кулачок выполнен с двумя профильными участками для перемещениякаждой каретки и радиальныьы кронштейнами для поворота планшайбы, наосновании смонтирован фиксатор планшайбы, планшайба выполнена с радиальными выступами, установленнымис возможностью взаимодействия скронштейнами кулачка, каждая каретка снабжена шариковыми фиксаторамидля ограничения ее перемещения исмонтированными на ее противолежащих торцах двумя копирными роликами,установленными с воэможностью взаимодействия с профильными участками,кулачка и двумя упорами для фиксатора планшайбы.Оси копирных роликов одной каретки расположены по одной оси, а осикопирных роликов другой кареткирасположены на расстоянии, соответствующем расстоянию между осями радиусных скруглений иэделия, при.этомупоры для фиксатора планшайбй обеихкареток расположены по оси копирногоролика, смонтированного на противолежащем торце каретки.На основании шарнирно закрепленкронштейн с самоустанавливающимсяприжимом и токосъемником.10 На фиг. 1 изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг.2- то же, вид сбоку, на Фиг. 3 - сечение А А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 сечение В-В на фиг. 4; на Фиг 6 сечение Г-Г на фиг. 3; на фиг. 7- сечение Д-Д на Фиг. 3; на фиг. 8 сечение Е-Е на фиг. 2, на Фиг. 9 вид Ж на фиг. 8, на Фиг. 10 - схема работы установки .Установка для автоматической сварки замкнутых швов содержит основание 1 (фиг. 1) коробчатой Формы, в нижней части которого закреплен привод 2 с кулачком 3. Привод 2 со стоит из электродвигателя 4 с ременной передачей 5, к редуктору 6 которой через муфту 7 соединен вал 8,В верхней части основания 1 смонтированы подшипниковые узлы 9 для 2 О вала 8 и 10 для вала планшайбы 11 и закреплены фиксатор 12 с пружиной 13, стойка 14 и механизм 15 (фиг. 2) для регулировки положения сварочной головки 16. Механизм 15 содержит закрепленный на основании стержень 17 круглого сечения, на котором на определенной высоте винтом 18 закрепляется опора 19.На опору 19 установлена обойма 20 с платиком 21, на котором закреплен стопор 22, размещенный в отверстии на опоры, Стопор 22 позволяет быстро вывести головку 16 иэ эоны сварки при смене свариваемого изделия и возвратить ее в рабочее поло жение без дополнительной настройки. К обойме 20 приварена шпилька 23 с установленной на ней втулкой 24 и регулировочной гайкой 25 для закрепления сварочной головки 16. 40Вал планшайбы 11 установлен в подшипниковом узле 10, воспринимающем нагрузку от массы свариваемого изделия и содержащем два подшипника 26 (фиг. 7) стакан 27, приваренный 45 к основанию 1, втулку 28 и две крышки 29.На планшайбе 11 выполнен направляющий паз 30 в виде ласточкина хвоста, четыре паза 31 для фиксатора 12 (Фиг. 1 и 6) и радиальные выступы 32.В направляющем пазу 30 планшайбы 11 установлена каретка 33 с направляющим пазом 24 на верхней поверхности, выполненным также в виде ласточкина хвоста перпендикулярно направляющему пазу 30 планшайбы. В направляющем пазу 34 каретки 33 установлена каретка 35На противолежащих торцах каретки 33 смонтированы упоры 36 для фикса тора 12, а на противолежащих торца.: каретки 35 смонтированы упоры 37.Кроме того, на противолежащих торцах кареток 33 и 35 смонтированы копирные ролики 38 и 39, закреп- у ленные на осях 40 и 41 кронштейнов 42 и 43. Оси роликов 38 на торцах нижней каретки 33 расположены по одной оси, а оси роликов 39 на верхней каретке 35 расположены на рас" стоянии, соответствующем расстоянию между осями радиусов скруглений.Упоры 36 и 37 расположены по оси копирного ролика, смонтированного на противолежащем ему торце каретки. Каретки ЗЗ и 35 снабжены подпружиненными шариковыми фиксаторами 44 и 45 для фиксации начала и конца прямолинейного участка шва.На каретке 35 смонтирован зажим для изделия, выполненный в виде угловых опор 46. Кулачок 3 выполнен с радиальными кронштейнами 47 для поворота планшайбы 11 и двумя профильными участками для перемещения каждой каретки.Кронштейны 47 (фиг. 5) выполнены в виде стержней 48 с вилками 49, В вилках выполнены пазы 50 для оси 51 стержня 48 и установлены ролики 52 посредством осей 53, Вилки 49 подпружинены пружинами 54 относитель но стержней 48.На стойке 14 (Фиг, 1 и 2) смонтирован прижим 55 с токосъемником, установленный посредством кронштейна 56, смонтированного на стойке посредством двух осей 57 с подшипниками 58.Прижим 55 содержит пневмоцилиндр . 59 с возвратной пружиной 60, На штоке 61 смонтирована через изоляционную втулку 62 и две прокладки 6 3 самоцентрирующая пята 64 (фиг. 2), поджатая гайкой 65 (фиг, 7 и 9) с шайбой 66. Самоцентрирующая пята выполнена в виде скобы 67, к которой прикреплены две накладки 68, выполненные с отверстиями для оси 69.Ось 69 выполнена с отверстием под эапрессовку втулки 70, в которой установлен вал 71, опирающийся своим выступом на упорный подшипник 72. Вал 71 во втулке 70 закреплен с помощью стопорной 73 и упорной 74 шайб с гайкой 75 и соединен через шпонку 76 с токосъемным кольцом 77, ,к которому прикреплено основание 78. На оси 69 с двух ее сторон с помощью гайки 79 и шайбы 80 установлены щеткодержатели 81, в которых размещены щетки 82, поджатые пружинами 83.Установка для автоматической сварки работает следующим образом.Детали свариваемого иэделия укладывают в упоры 46 и зажимают прижимом 55. Сварочную головку 16 устанавливают радиально оси вращения планшайбы 11 на расстоянии, опреде" ляемом радиусом закругления сварочного шва. Кулачок 3 при этом касается копирного ролика 38 каретки 33. ,Подпружиненные фиксаторы 44 и 45фиксируют положение кареток 33 и 35.Планшайба 11 от поворота застопоренафиксатором 12, Установка подготовлена к сварке продольного участка шва.Для сварки продольного участкашва поворачивают кулачок 3 на величину выступа профильного участка,которая соответствует длине этогоучастка сварного шва. Кулачок 3 воэ"действует на ролик 38 каретки 33,выводит шариковые подпружиненныефиксаторы 44 из застопооеннг положения и по направляющим 30 план-)шайбы 11 передвигает каретку 33 сзафиксированной на ней верхней ка"реткой 35, на которой закрепленосвариваемое изделие в дальнее от.кулачка 3 положение,В конце хода упор Зб, закреплениый на каретке 33, воздействует нафиксатор 12 и выводит его из паза 31планшайбы 11, при этом каретка 33Фиксируется на планшайбе 11 шариковым подпружиненным фиксатором 44.Сварка продольного участка швазаканчивается.Для сварки закругленного участкашва одновременно с окончанием воздействия кулачка 3 на ролик 38 кронштейн взаимодействует с выступами32 планшайбы 11 и поворачивает еена определенный угол . Фиксатор 12соскальзывает с упора Зб и скользитпо образующей планшайби 11 до следующего паза 31. Второй кронштейн 47взаимодействует с вторым выступом 32и (поворачивает планшайбу на 90, приэтоМ в контакт с кулачком 3 вступаетролик 39, закрепленный на торце каретки 35, фиксатор 12 попадает впаэ 31 планшайбы 11 и стопорит .ееот дальнейшего поворота.Сварка закругленного участка швапроизведена.Для сварки поперечного участкашва поворачивают кулачок 3 на величину выступа профильного участка,который соответствует длине этого участка сварного шва. Кулачок 3 воздействует на ролик 39 каретки 35,выводит шариковые подпружиненныефиксаторы 45 иэ эацепления и понаправлякшим 34 каретки 33 передвигают каретку 35, на которой закреплено свариваемое иэделие, в дальнееот кулачка положение, В конце передвижения упор 37, закрепленный накаретке 35, воздействувт на фикса тор 12 и выводит его иэ паэа 31планшайбы 11, при этом верхняя каретка 35 фиксируется на нижней каретке 33 при помощи шарикового подцружиненного фиксатора 45 .15 Сварка поперечного участка швазакончилась.Дальнейшая работа установки дляокончательной сварки шва происходитаналогично ф сварка э акругленныхучастков, затем продольных и поперечных участков.Продолжительность цикла сваркиизделия определяется электрическойсхемой установки для автоматическойсварки. Для сварки следующего изделия используется то взаимное положение планшайбы и кулачка, в котором окончился цикл сварки предыдущего изделия без возврата в исходноеположение.технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том,,что применение иа выходном валу привода одного кулачка с более простымпрофилем и поворот планшайбы от это" 35 го кулачка позволят намного упростить конструкцию установки. Закрепление детали на планшайбе Bоэволитвоспринимать усилия подшипниковым узлом и снизить нагрузки на привод, 4 О что обеспечит сварку деталей различного веса и габаритов, а применениеприжимного устройства с токосъемником обеспечит дуговую сварку,расширив тем самим технологические 45 возможности установки и повысив надежность установки.