Установка для электронно-лучевой сварки
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
ЮЗ СОЕЕТСНИХЦИАЛИСТИЧЕСНИ ПУБЛИИ 42672О МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТО ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР Кф 648367, кл. В 23 К 37/02, 979.Установка электронно-лучевой сварки АЗ 06,13, ТУ "74, технические условия УРМ 2,337.004 ТУ, утверждено 12.02.74.(57) Изобретение относится к сварке, конкретно к оборудованию для электронно-лучевой сварки. Цель изобретения " расширение номенклатруры свариваемых изделий, повышение произво дительности и снижение энергозатрат. Установка для электронно-лучевойсварки состоит из вакуумной камеры 1,в стенке 3 которой выполнено окно,крышкой которого является фланец 4корпуса электронно-лучевой пушки 5.Для обеспечения воэможности перемещения электронно-лучевой пушки 5по сложной траектории в плоскостиокна как перед проведением процессасварки (при настройке), так и во время сварки в установке имеется дополнительная крышка 14, выполненная ввиде диска с отверстием. Перемещениепушки 5 с крышкой-Флакцем 4 осущест.вляется в шариковых опорах, расположенных по обе стороны крышки-Фланца. щТакая конструкция позволяет свариватьразные по типоразмеру иэделия приобеспечении точной настройки луча насвариваемый стык. 4 э.п. ф-лы, 15 ил.1426 28 тавитель И. Фроловхред А.Кравчук , Корректор, С. Шекмар актор И, Келем Проектн г едприятие аэ 4807/13 Тираж 922 ВНИИПИ Государствен по делам иэобрете 113035, Москва, 3-35, иэводственно-полиграфическое Подписноео комитета СССРн открытийушская наб., д, 4/Изобретение относится к сварке,конкретно к оборудованию для электронно-лучевой сварки,Целью изобретения является расши 5рение,номенклатуры свариваемых изделий, повьппение производительности иснижение энергозатрат.На фиг. 1 приведена установка дляэлектронно-лучевой сварки, аксономет" 10рия; на фиг. 2 - кинематическая схема механизма перемещения. электроннолучевой пушки, аксонометрия; наФиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг.4 схема установки для электронно-лучевой сварки; на Фиг, 5 - механизм перемещения электронно-лучевой пушки,общий вид; на фиг, 6 - кронштейн состержневой направляющей и тягой, аксонометрия; на Фиг, 7 - то же, общий 20вид; на фиг. 8 - разрез А-А на фиг.7;Ыа фиг. 9 - узет 1 на фиг. 5; на.фиг. 10 - схема, поясняющая работуустановки (перемещение электронно-лучевой пушки при наклоне шпинделя мно гопозиционного манипулятора); наФиг. 11 - вид Б на фиг. 10; нафиг. 12 - вид В на фиг. 10; нафиг .1 3 - схема перемещения оси электронно-лучевой пушки в пределах окна 30в камере (проекции оси электронно-лучевой пушки на перпендикулярную ейплоскость при перемещении электроннолучевой пушки); на фиг, 14 - схемасвариваемого изделия с горизонтальнойосью вращения (детали иэделия собраны в "столбик" при помощи оправок -теплоотводов), на фиг. 15 - сечениеГ-Г на фиг, 14.Установка для электронно"лучевойсварки содержит вакуумную камеру 1,имеющую окно 2 в стенке 3 вакуумнойкамеры 1. Крьппка 4 выполнена в видеФланца электронно-лучевойпушки 5,который взаимодействует с уплотнительным кольцом 6, расположенным впроточке 7, выполненной концентричноокну 2. По периферии крышки-Фланца4 электронно-лучевой пушки 5 равномерно размещены регулируемые шариковыеопоры. Шариковые опоры выполнены в видешариков 8,установленных в коническихгнездах,9 регулирующих винтов 1 О.Регулирующие винты 10 установлены в резьбовые отверстия 11 в крышке-фланце4 и законтрены контрвинтами 12. Ре"гулируемые Финты 1 О и контрвинты 12имеют шлицы под отвертку. Шарики 8взаимодействуют с кольцевым вкладышем 13, расположенным на стенке 3 камеры 1 концентрично уплотнительному кольцу 6. Крьппка-фланец 4 поджата к уплотнительному кольцу, 6 при помощи дополнительной крышки-диска 14, на которой установлены шариковые опоры (Фиг. 5, 9), взаимодействующие с крьппкой-фланцем 4. Крьппка"диск 14 прикреплена к стенке 3 камеры при помощи шпилек 15, равномерно расположенных по ее периферии.С электронно-лучевой пушкой 5 жестко соединены два П-образных кронштейна 16 и 17, каждый из которых установлен на соответствующей стержневой направляющей 18 и 19 с возможностью перемещения вместе с электронно-лучевой пушкой относительно этих направляющих и вакуумной камеры 1. Оси стержневых направ" ляющих 18 и 19 скрещиваются под пря" мым углом. Стержневые направляющие 18 и 19 установлены между двумя па рами роликов 20, которые через втулки 21 закреплены в П-образных кронш" тейнах 16 и 17. Каждая из стержневых направляющих 1 6 и 17 жестко соединена с перпендикулярной ей тягой 22 и23 соответственно. Каждая тяга 22 и 23 расположена в плоскости, параллельной плоскости дополнительной крьппки-диска 4, причем оси этих тяг пересекаются с осью окна 2 камеры,Каждая из тяг 22 и. 23 составляет винтовую пару с гайкой 24 и 25 соответственно, выполненных заодно с со" ответствующими червячными колесами 26 и 27 каждое из которых установлено. в опорах 28 и 29 качения, жестко эакрепленньм на дополнительной крышке-диске 14. Каждое червячное колесо сопряжено с соответствующим червяком ЗО и 31, каждый из которых установлен на соответствующем валу 32 и ЭЗ. Каждый вал 32 и 33 через червячный ре-. дуктор 34 и 35 соответственно соединен с электродвигателями 36 и 37.Установка для электронно-лучевой сварки работает следующим образом.Для настройки оси электронно-лучевой пушки на свариваемый стык изделия при неотвакуумированной камере включают один из электродвигателей, например 36 (Фиг. 2 и 3). При этом крутящий момент через червячный редуктор 34, вал 32 передается на червяк 30, который, взаимодейстьуя с червячным колесом 26, выполненным заодно1426728 5 10 15 20 фланцем 4 через шариковые опоры.Для того, чтобы не происходило за" клинивания, поверхность стенки 3 камеры, обе поверхности крышки-фланца,и поверхность крьппки-диска 14 парал лельны между собой. Параллельностьдостигается при помощи регулируемых шариковых опор.Для устранения трения покоя приперемещении стержневых направляющих 18 и 19 кронштейны снабжены роликами 20, Это также предохраняет от веро" ятности заклинивания механизма. Поскольку оси тяг 22 и 23 пересекаются с осью окна 2 в стенке 3 вакуумной камеры 1, то изгибающие моменты, воздействующие на упомянутые тяги, минимальны, так как уплотнительное кольцо 6 располагается концентрично окну 2. 3с гайкой 24 (фиг. 5), вызывает поступательное перемещение тяги 22, имеющей резьбу, соответствующую гайке 24.Поскольку тяга 22 жестко соединенасо стержневой направляющей 18, астержневая направляющая 18 установлена в П-образном кронштейне 16, жесткосоединенном с корпусом электронно-лучевой пушки 5, то последняя начинаетперемещаться в направлении перемещения тяги 22,Электродвигатель 36 выключают,когда ось электронно-лучевой пушкипереместится на заданную величину,например 00 в направлении по координате У (фиг. 2).Поскольку был включен только одинэлектродвигатель Зб, то тяга 23 оставалась неподвижной, а электронно-лучевая пушка 5 вместе с кронштейном17 перемещалась в направлении по осистержневой направляющей 19, так какупомянутая ось параллельна оси тяги22. Разворот электронно-лучевой пушки вокруг своей оси при этом невозможен, так как тяга 22 жестко соединена со стержневой направляюшей 18,а тяга 23 - со стержневой направляющей 19, а каждая из тяг сопряжена сгайкой, установленной в радиальноупорных шариКовых подшипниках, кото-рые закреплены на крышке-диске 14(фиг. 5).При перемещении электронно-лучевой пушки шарики 8 перемещаются покольцевому вкладьппу 13 а поверхностькрьппки-фланца 4 скользит относительно уплотнительного кольца б, оШариковые опоры (фиг. 9) регулируются таким образом, что уплотнительное кольцо должно быть сжато на25-307 от своей толщины, При перемещении крышки-фланца 4 относительноуплотнительного кольца 6 возникаютсилы, стремящиеся сдвинуть уплотнительное кольцо, однако оно удерживается на месте стенками проточки 7(поверхность крышки-фланца, сопрягающаяся с уплотнительньщ кольцом, выполнена,гладкой - параметр шероховатости 0,32 - и смазана вакуумнойсмазкой, а само уплотнительное кольцо выполняется из маслостойкого материала, например резины черной маслостойкой 9024).Регулировка шариковых опор производится при помощи регулйрующих винтов 10, так что между крьппкой-флан 4 цем 4 и кольцевым вкладышем 13 обра зуется зазор 3 Яиг. 9;, который и гарантирует, что уцлотнительное кольцо 6 не будет передавлено, более требуемой величины. Поскольку шарики 8 могут перемещаться по кольцевому вкладышу в любом направлении, то для предотвращения раскручивания регулирующих винтов 1 О они контрятся контр- винтами 12Так как каждый шарик 8 скользит при качении по вкладыау, по поверхности конического гнезда 9,то для предотвращения касания поверхности шарика с поверхностью резьбового отверстия угол оС при вершине конического гнезда выбирается равным 80-90 (фиг. 9).Регулирующие винты 10 выполняются из фторопласта, который одновременно выполняет роль смазки. Таким образом, трение шарика о поверхность регулирующего винта минимальна. По" скольку фторопласт "течет" при больших нагрузках, то контрвинт 1 2 и шарик 8 замыкают объем, в котором находится регулирующий винт 10 из фто" ропласта. Поэтому вытекание фторо"пласта становится невозможным,При перемещении электронно-лучевой пушки 5 возникает опрокидываюпдй момент, так как кронштейны 1,6 и 17 расположены выше поверхности, на которой крышка-фланец 4 скользит относительно уплотнительного кольца, Поэтому крышка-фланец 4 с обратной стороны поджата крышкой-диском 14,которая взаимодействует с крышкой45 5 14267Последовательным включением электродвигателей 36 и 37 ось электроннолучевой пушки устанавливают в расчетное положение.В процессе настройки могут быть5включены оба двп ателя одновременно.Тогда, если скорости линейного перемещения тяг 22 и 23, например, равны,то электронно-лучевая пушка будет 10перемещаться по диагонали, под углом45 к осям тяг . На фиг. 13 показаныразличные положения электронно-лучеоИвои пушки. 0, 0, 0 - это положе"ния проекций оси электронно-лучевойпушки на границе рабочей зоны в пределах окна в камере.Программируя определенным образомработу двигателей 36 и 37, можно перемещать электронно-лучевую пушку по 20разным траекториям в пределах рабочейэоны окна 2,Работа установки в рабочем режиме,огда возникает необходимость в перестановке электронно-лучевой пушки для 25настройки на свариваемый стык (приотвакуумированной камере).При отвакуумированной вакуумнойкамере крышка-фланец 4 подвергаетсявоздействию атмосферного давления и,стремится переместиться в направлениисжатия уплотнительного кольца 6. Однако, как было показано, отрегулиро"свав зазор Р (фиг. 9), обеспечиваютсжатие уплотнительного кольца на за 35данную величину. Поэтому и при отвакуумированной камере возможно перемещение электронно-лучевой пушки.После достижения рабочего вакуумавключают питание электронно-лучевой 40пушки и производят сварку.При этом возможно перемещениеэлектронно-лучевой пушки в двух основных режимах,А. Режим оптимальной настройкина свариваемый стык,В шпинделях многопозиционного манипулятора могут быть установленыдетали с вертикальной осью вращенияфиг. 8). При этом расстояние а отоси шпинделя до свариваемых кромокможет быть различным. Частично наводка электронного луча на стык возможна за счет отклоняющей системыэлектронно-лучевой пушки, однако вкрайних положениях и близких к нимотклоненного луча значительно ухудшается его фокусировка, что приводитк снижению качества сварки. Поэтому желательно размещать ось электроннолучевой пушки по возможности ближек сварнваемому стыку.При использовании многопозиционного манипулятора с изменяемым наклоном шпинделей, когда снариваемые изделия устанавливаются под оптимальным углом 6 к оси луча (фиг. 10),необходимо обеспечить перемещениеэлектронно-лучевой пушки на величину ь , тогда электронный луч будетвзаимодействовать со свариваемымикромками под углом, что и обеспечивает сварку наклонным лучом.Настройка электронно-лучевой пуш"ки на стык производится при отключенной отклоняющей системе и при минимальном токе луча, Затем на рабочемрежиме тока луча производят сварку.Перемещение электронно-лучевойпушки также необходимо при сваркеиэделий с горизонтальной осью вра"щения, собранных в "столбик" (фиг.14и 15). Это тоже позволяет достигнутьэффекта сварки наклонным лучом.Б. Режим сварки изделий криволинейной формыПрограммируя работу двигателей36 и 37, можно добиться разных законов движения электронно-лучевойпушки, Наиболее просто сварить шовпрямоугольной формы (поочереднымвключением двигателей),Вакуумная камера изготавливаетсяиз стали 20 кольцевой вкладыш 13(фиг. 5) " иэ стали 65 Г, подвергнутой закалке (чтобы предотвратить "на-.катку" поверхности шариками 8),уплотнительное кольцо 6 - резина чернаявакуумная маслостойкая 9024, объемвакуумной камеры 120 л. Механизм вертикального перемещения электроннолучевой пушки отсутствует, так какв нем отпала необходимость из-зауменьшения габаритов вакуумной камеры, Это упрощает конструкцию и повышает ее надежность.Предложенная установка предназначена для прецизионной сварки иэделий " датчиков аппаратуры (мембранных коробок, чувствительных элементов, гермопереходников, корпусов датчиков, в том числе коробчатой формы,с целью их герметизации и т.д.).В установке возможна перестройкакак в подготовительном режиме, таки в рабочем режиме на разные типоразмеры свариваемых изделий при обеспе 14261 чении точной настройки оси электронно-лучевой пушки на свариваемьпЪ стык.За счет размещения электронно-лучевой пушки и механизма ее перемеще"5 ния вне камеры размеры вакуумной камеры уменьшились, что повысило производительность (уменьшение времени на откачку) и снизило энергозатраты.10формула изобретения 1. Установка для электронно-лучевой сварки, содержащая вакуумную камеру с окном и крьппкой в виде установленного на уплотнительном кольце фланца, выполненного на корпусе электронно-лучевой пушки, которая установлена с возможностью перемещения в плоскости окна, а также механизм перемещения электронно-лучевой пушки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения номенклатуры свариваемых изделий, повьппения производительности и снижения энергозатрат, 2 она снабжена дополнительной крьппкой в виде диска с центральным отверстием параллельно фланцу электронно-лучевой пушки, механизм перемещения выполнен в виде двух стержневых направляющих, скрещивающихся под прямым углом, жестко соединенных с перпендикулярными им приводными тягами, и двух 28 8жестко связачных с электронно-лучевой пушкой П-образных кронштейнов, перекладины которых соответственно параллельны стержневым направляющим, шарнирно связанным с этими кронштейнами, а фланец электронно-лучевой пушки установлен с возможностью перемещения относительно дополнительной крышки,2. Установка по и, , о т л ич а ю щ а я с я тем, что дополнительная крьппка установлена на фланце электронно-лучевой пушки с помощью шариковых опор.3. Установка по и, 1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что стенка камеры выполнена с кольцевым вкладышем из твердого металла, а фланец электронно-лучевой пушки установлен на вкладыше с помощью шариковых опор.4, Установка по пп, 1-3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что нэ дополнительной крышке установлены опоры качения, а тяги выполнены в ниде винтовой пары с гайкой, выполненной заодно с червячным колесом, а червячные колеса установлены в опорах качения.5, Установка по пп. 1-4, о т л ич а ющ а я с я тем, что шариковые опоры дополнительной крьппки и фланца электронно-лучевой пушки выполнены с регулирующим винтом из фторопласта.
СмотретьЗаявка
4228765, 23.03.1987
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-8558
КРЫСАНОВ ЮРИЙ НИКОЛАЕВИЧ, СОЛОМАХА СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, МИРОНОВ ВИКТОР СЕРГЕЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: B23K 15/00
Метки: сварки, электронно-лучевой
Опубликовано: 30.09.1988
Код ссылки
<a href="https://patents.su/10-1426728-ustanovka-dlya-ehlektronno-luchevojj-svarki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Установка для электронно-лучевой сварки</a>
Предыдущий патент: Пистолет для контактной точечной сварки
Следующий патент: Литейная форма для термитной сварки
Случайный патент: Способ получения полисилилмочевин