Установка для автоматической дуговой сварки в вакууме

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик946846 Ж(53) УДК 621.791. .754.037 (088.8). по делам изабретений и открытийДата опубликования описания 05,08.82ОВОЙ СВАРК 20 Изобретение относится к оборудованию для дуговой сварки в вакууме, преимущественно кольцевых стыков, и может быть использовано в машиностроении.Известна установка для автоматической дуговой сварки в вакууме, содержащая вакуумную камеру, манипулятор для установки и вращения изделия, тележку для загрузки изделия в камеру и сварочную головку, снабженную механизмами ее вертикального и горизонтального перемещения 11 .Установка предназначена для сварки кольцевых и продольных стыков. Кольцевые стыки свариваются при вращении изделия от привода вращения манипулятора, а продольные - при перемещении сварочной головки вдоль стыка от привода ее перемещения.Недостатком известной установки является то, что она не позволяет сваривать кольцевые и продольные стыки с одинаковой скоростью, поскольку вращательное и поступательное движения производятся от разных приводов, электродвигатели которых имеют отклонения от номинальной скорости их вращения. Обеспечить постоянную скорость вращения двум электродвигателям при регулировании их скоростей вращения в известном диапазоне сложно и нерационально с экономической и эксплуатационной точек зрения, так как требуется при этом установка сложной и дорогостоящей аппаратуры управления.Вместе с этим для ответственных изделий например шаробаллонов, работающих под большим давлением вслед за сваркой кольцевого стыка изделия производят сварку плоских образцов, которые подвергают рентгеноконтролю и механическим испытаниям, по результатам судят о качестве сварного шва изделия. Результаты испытания образца, сваренного со скоростью, отличной от скорости сварки изделия, неточно свидетельствуют о качестве сварного соединения изделия, что приводит к неправильным выводам, Например, когда качество стыка сварного изделия удовлетворительное, а образца неудовлетворительное, изделие бракуется, а если качество стыка сварного изделия неудовлетворительное, а образца удовлет 946846ворительное, изделие принимается и допускается к последующим операциям испытаний,Важно, чтобы сварка образцов производилась с той ке скоростью, что и изделие. Тогда качество сварного соединения образца гочнее отражает качество сварного соединения изделия.Цель изобретения - повышение качества сварных соединений путем обеспечения сварки продольных и кольцевых стыков с одинаковой скоростью.Поставленная пель достигается тем, что в известной установке, содержащей вакуумную камеру, тележку с механизмом врацения изделия и сварочную головкх, тележка снабжена двумя стойками, на одной из которых установлена платформа с возможностью продольного перемещения, а механизм вращения снабжен зубчатым колесом с рейкой и поводком, при этом зубчатое колесо закреплено на выходном валу механизма вращения, рейка смонтирована в направляющей, связанной с тележкой шарнирным параллелограммом, установленным на другой стойке тележки, а поводок выполнен в виде рычага, один конец которого шарнирно соединен с платформой, а другой смонтирован с возможностью его продольного перемещения в шарнирах, установленных на рейке и зубчатом колесе, причем ось шарнира, установленного на зубчатой рейке, совпадает с делительной плоскостью зубьев рейки, а ось шарнира, установленного на зубчатом колесе, совпадает с осью врагпения зубчатого колеса и осью вращения изделия.На фиг. 1 показано устройство, фронтальный вид; на фиг. 2 же, вид сбоку.Установка состоит из вакуумной камеры 1 тележки 2, механизма 3 вращения с приводом 4, установленным на тележке вне вакуумной камеры, механизма 5 вертикального перемещения, механизма 6 закрепления изделия, сварочной головки 7 с приводом 8 и 9 ее продольного и вертикального перемещения, платформы 10, зубчатой рейки1, зубчатого колеса 12 и поводка 13.Механизм 3 вращения свариваемого изделия 14 установлен на тележке 2 с возможностью вертикального перемещения по направляющим 15 механизма 5 вертикального перемещения (привод которого на фиг. 1 и 2 не показан).Механизм б закрепления изделия, содержащий две тарелки 16 и 17 и маховик 18, установлен на корпусе механизма 3 вращения.На выходном валу 19 механизма 3 вращения соосно закреплены тарелка 17 и зубчатое колесо 12.Зубчатая рейка 11 установлена в направляющей 20 с возможностью перемещения.Направляющая 20 установлена в горизонтальной плоскости перпендикулярно оси вращения кольцевого стыка изделия и сьяза на шарнирным параллелограммом 21, установленным на стойке 22 (фиг. 2) с тележкой 2, при этом под действием силы тяжестинаправляющая 20 опирается на корпус механизма 3 вращения, обеспечивая зацепление зубчатой рейки 11 с зубчатым колесом 12,Платформа)О с образцом 23 смонтирована с возможностью продольного перемещения в направляющей 24, установленной настойке 25.Для ограничения хода рейки 11 на нейустановлен упор 26,Поводок 13 закреплен шарниром 27 кплатформе 10, шарниром 28 - к рейке 11и шарниром 29 - к зубчатому колесу 12.Ось шарнира 27 параллельна оси выходного вала 19.Ось шарнира 28 находится в делительнойплоскости зубьев рейки 11.Ось шарнира 29 совпадает с осью зубчатого колеса 1 и осью выходного вала 19.Шарниры 28 и 29 выполнены с в зможностью продольного перемещения поводка 13,Установка работает следующим образом.Свариваемое изделие устанавливаютмежду тарелками 16 и 17 и вращением 10 15 За маховика 18 закрепляют его, при этом ось кольцевогО стыка изделия совпадает с осью выходного вала 19. Верхнюю точку изделия, где будет производиться сварка, выводят механизмом 5 веотикального перемещения на горизонтальную плоскость, в которой з 0 находится ось шарнира 27. На платформу 10устанавливают образец 23. Изделие 14 с помощью тележки 2 помешают в вакуумную камеру и в ней создают необходимую степень вакуума. Посредством приводов 8 и 9 сварочную головку 7 устанавливакт на стык 35 свариваемого изделия. Включением электродвигателя привода 4 приводят во вращение изделие 14, зажигают дугу, производят сварку кольцевого стыка.От электродвигателя привода 4 вращениечерез вал 19 передается свариваемому изделию и зубчатому колесу 1. Вращаясь, зубчатое колесо 12, перемещает в направляющей 20 зубчатую рейку 11, которая через поводок 13 перемешает платформу 10 с образцом 23 со скоростью, равной скорости 45 сварки кольцевого стыка изделия, посколькуось шарнира 27 находится в горизонтальнои плоскости, проходящей через верхнюк точку кольцевого стыка изделия, а скорость движения шарнира 28 равна произведению угловой скорости врацения кольцевого стыка 50на проекцию длины поводка от шарнира 28сдо шарнира 29 на вертикальную плоскость.Когда упор 26, перемещаемый рейкой,придет в согрикосновение со ступицей колеса 12, он наползает на нее и, преодолевая 55 силу тяжести направляющей 20 и рейки 11,выводит рейку из зацепления с колесом 12.Движение рейки 11 и платформы 10 с образцом 23 прекращается. Сварка же коль 94 Ь 846цевого стыка изделия продолжается, так как длина сварного шва изделия больше длины сварного шва образца.Наползание упора 26 на ступицу колеса 12 и выведение рейки из зацепления с колесом возможно вследствие того, что направляющая 20 связана с тележкой шарнирным параллелограммом 21, позволяющим направляющей 20 совершать плоскопараллельные движения в вертикальной плоскости.При перемещении платформы 10 соотношение длины поводка 13 от шарниров 27 и 28 и от шарниров 28 и 29 остается постоянной величиной вследствие того, что шарнир 27 всегда находится в горизонтальной плоскости, проходящей через верхнюю точку кольцевого стыка, а шарниры 28 и 29 позволяют поводку 13 его продольное перемещение в них.После сварки изделия электродвигатель привода 4 реверсируют, зубчатое колесо 12 вращается в обратную сторону. Упор 26 сползает со ступицы колеса 12, рейка 11 входит в зацепление с колесом 12, платформа 10 с образцом 23 перемещается в обратную сторону и в крайнем положении, нажимая на конечный выключатель, выключает электродвигатель привода 4. Движение платформы прекращается. Затем сварочную головку 7 устанавливают на стык образца 23, включают электродвигатель привода 4, зажигают сварочную дугу, производят сварку стыка образца.Использование установки позволяет сваривать продольные стыки образцов и кольцевые стыки изделий с одинаковой скоростью и за счет этого получать качественные сварные соединения изделий. Это дает возможность избежать выдачу изделий с неудов 7 летворительным качеством сварных соединений, исключить выбраковку изделий с удовлетворительным качеством сварки и за счет этого увеличить количество качественной готовой продх кции.5 Формула изобретенияУстановка для автоматической дуговойсварки в вакууме, содержащая вакуумную камеру, тележку с механизмом вращения изделия и сварочную головку, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений путем обеспечения сварки продольных и кольцевых стыков с одинаковой скоростью, тележка снабжена двумя стойками, на одной из которых установлена платформа с возможностью продольного перемещения, а механизм вращения снабжен зубчатым колесом с рейкой и поводком, при этом зубчатое колесо закреплено на выходном валу механизма вращения, рейка смонтирована в направляющей, связанной с тележкой шарнирным параллелограммом, установленным на другой стойке тележки, а поводок выполнен в виде рычага, один конец которого шарнирно соединен с платформой, а другой смонтирован с возможностью его продольного перемещения в шарнирах, установленных на рейке и зубчатом колесе, причем ось шарнира, установленного на зубчатой рейке, совпадает с делительной плоскостью зубьев рейки, а ось шарнира, установленного на зубчатом колесе, совпадает с осью вращения зубчатого колеса и ЗО осью вращения изделия.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРМ 602324, кл. В 23 К 9/16, 12.06.72 (прототип).Составитель Н. ИванТехред А. БойкасТираж 1153 комитета СССР и отКрытий сная наб., д. 4/5 од, ул. Проектная, 4 Государственного елам изобретений сква, Ж - 35, Рауш Патент, г. Ужгор Редактор А. фроловаЗаказ 542222ВНИИПИпо113035, Мфилиал ППП орректор М. ШаПодписное