Сварочная горелка

и 1664783 ОП ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Соеетских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.05.79(088,8) по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретен А, Спыну, В. И, Загребельный и С. В. Дубовецк сного ЗнаПатона 71) Заявител а Ленина и ордена Трудовогоинститут электросварки им. Л(61) Дополнительное к ав (22) Заявлено 21.04.77 (2 Изобретение относится к устройствам для направления сварочной горелки вдоль линии сварного соединения и может быть использовано в сварочных установках, сварочных работах и других сварочных аппара тах, предназначенных для автоматической сварки стыковых швов с разделкой, угловых и нахлесточных швов.Известна горелка с механическим копиром, выполненным в виде катящихся роли ков или скользящих упоров 1).В известном устройстве направление сварочной горелки по оси сварного соединения осуществляется за счет механического контакта копирующего ролика или скользяще го упора с изделием. При этом механический копир может быть связан непосредственно со сварочной горелкой (механическое копирование) или эта связь осуществлена следующей системой (электромехани ческие следящие системы).Известное копирующее устройство имеет существенные недостатки, из-за которых снижается точность копирования сварных соединений, Основным недостатком являет ся то, что копирные ролики или упоры, контактирующие с изделием в ироцессе сварки, находятся под непрерывным воздействием сварочной дуги и брызг, что требует расположения их от дуги на значительном З 0 расстоянии (не менее 50 - 100 мм), при котором снижается точность копирования сварного соединения,При значительном расстоянии между сварочной дугой и копирными роликами невозможно обеспечить копирование при сварке соединений с переменной кривизной, т. е. не обеспечивается беспрепятственный переход копирных роликов, и тем более скользящих упоров, через сборочные прихватки, брызги и другие препятствия, что приводит к нарушению копирования в этих местах и даже к поломкам копирующих устройств.Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является сварочная горелка, содержащая держатель, мундштук и копирующее устройство с щупом, смонтированное на оси, параллельной направлению сварки 2.Эта горелка недостаточно точно копирует из-за невозможности корректировки положения сварочной горелки относительно соединения в процессе сварки.Целью данного изобретения является повышение точности копирования, обеспечение возможности перехода через препятствия в процессе сварки и обеспечение фиксации положения горелки при подъемеПоставленная цель достигается тем, что копирующее устройство выполнено в виде цилиндра с подпружиненным штоком, имеющим полость, в которой размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси штока и подпружинен от него щуп.Копирующее устройство также снабжено смонтированным на держателе горелки упором и подпружиненным стаканом, установленным в цилиндре, выполненном с перпендикулярной его оси прорезью, в которой размещен упомянутый упор.На чертеже изображена предлагаемая сварочная горелка с копирующим устройством.На оси 1 держателя 2 горелки шарнирно закреплен цилиндр 3, внутри которого расположен шток 4 с пружиной 5. Внутри штока 4 расположен щуп 6 с пружиной 7. Шток имеет заплечико 8. В цилиндре расположен фиксатор 9 с пружиной 10. На держателе горелки установлен упор 11.Горелка состоит из мундштука 12, сопла 13, контактного наконечника 14 и шланга 15. Под действием сжатого воздуха или другого привода - гидравлики или электромагнита (на чертеже представлен пневматический привод) шток 4, сжимая пружину 5, перемещается вниз и своим заплечиком 8 через стакан фиксатора 9, сжимая пружину 10, выводит стакан фиксатора 9 из зацепления с упором 11. При этом щуп 6, входя в контакт и скользя по одной из свариваемых кромок изделия 16, усилием пружины 7 проворачивает относительно оси 1 цилиндр 3 до такого положения, пока острый конец щупа 6 не попадает в вершину свариваемого изделия. На такую же величину смещается и мундштук 12 с газовым соплом 13 и контактным наконечником 14, через центр которого подается электродная проволока 17, проходящая через гибкий участок шланга 15.Таким образом, ось электродной проволоки, установленная в одной плоскости со щупом, направляется точно в вершину свариваемого соединения. При выходе сжатого воздуха из цилиндра 3 в атмосферу шток 4 усилием пружины 5, перемещаясь вверх, сначала разгружает пружину 10 стакана 9, который, входя в зацепление с упором 11, фиксирует положение поворотной части горелки относительно свариваемого соединения. При дальнейшем перемещении вверх штока 4 подпружиненный щуп 6 выходит из зацепления с изделием и становится в верхнее исходное положение.Описанное выше копирующее устройство включается периодически - первый раз для поиска сварного соединения перед началом сварки, с последующими включениями в процесс сварки для корректировки направления по оси свариваемого соединения. Частота включения его в процессе свар 5 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 ки выбирается в зависимости от величинь 1 нарастания отклонения электрода от линии сварного соединения, Время срабатывания такого корректирующего устройства при питании его от сети сжатого воздуха не превышает одной секунды.Периодичность включения корректирующего устройства может быть согласована с расположением сборочных прихваток за счет программного управления работой пневмоклапана. Сварочная горелка с копирующим устройством позволяет автоматизировать направление сварочной горелки в процессе сварки по требуемой траектории, Использование периодически выдвижного штока дает возможность управлять коррекцией сварочной горелки и обходить места, в которых непрерывная коррекция невозможна, например при наличии прихваток. Периодическое кратковременное нахождение выдвижного штока вблизи сварочной дуги позволило сократить расстояние между сварочной дугой и элементом корректировки, что увеличило точность направления электрода по требуемой траектории.Экономический эффект достигается за счет освобождения сварщика во время сварки изделия, Роль сварщика сводится к контролю установки сварочной горелки в начале сварки. Затем процесс происходит автоматически. В этом случае оператор- сварщик может одновременно обслуживать несколько установок в зависимости от длины свариваемого шва.Сварочная горелка с копирующим устройством испытана при сварке ряда изделий и на основании испытаний рекомендована к широкому производству. Формула изобретения 1. Сварочная горелка, содержащая держатель, мундштук и копирующее устройство с щупом, смонтированное на оси, параллельной направлению сварки, отличаю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности копирования и обеспечения возможности перехода через препятствия в процессе сварки, копирующее устройство выполнено в виде цилиндра с подпружиненным штоком, имеющим полость, в которой размещен щуп с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси штока и подпружинен от него. 2. Горелка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью фиксации положения горелки при подъеме щупа, копирующее устройство снабжено смонтированным на держателе горелки упором и подпружиненным стаканом, установленным в цилиндре, выполненном с перпендикулярной его оси проРедактор В. Кухаре ова Заказ 1 О 29/4 Изд. М 357 Тираж 1221 Подписи о НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ипография, пр. Сапунова, 2 резью, в которой размещен упомянутыйупор.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 61. Авторское свидетельство СССР418296, В 23 К 9/10, 1971.2. Патент Японии24764, кл. 12 В 112.4, оп бл. 16,07.71.