Установка для электронно-лучевой сварки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 3 К 15/00, 37/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТ А ВТОРСКО ково"поны У 43 Оборудоваой сварки. - 3, с. 67-69, во СССР /04, 19.04.85.(57) Изотронно-лк оборудсварки э ЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОИ ни тносится к электрке, в частности электронно-лучевой рецизионной датчичевои свванию длементов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(56) Чвертко А.И. и дние для электронно-лучеКиев: Наукова думка, 19Авторское свщетельсВ 1263484, кл. В 23 К 3 801438936 и аппаратуры. Цель изобретения -шение качества свариваемых изделий при сварке наклонным лучом на многопозицонных манипуляторах, уменьшение времени простоя оборудования и улучшение условий наблюдения за процессом. На каждом шпитщеле 2 многопозиционного манипулятора устанавливаетсяпрозрачная цилищрическая обечайка 4 с возможностью вращения относительно своей оси. Такая система защиты от запыления парами свариваемых материалов предохраняет от запыления не только смотровые системы, но и изделия, находящиеся вне позиции сварки, а также и внутренний объем вакуумной камеры. 7 ил,Изобретение относится к электрон"но-лучевой сварке, в частности коборудованию для электронно-лучевойсварки элементов прецизионной датчиковой аппаратуры.Цель изобретения - повышение качества свариваемых изделий при свар.ке наклонным лучом иа многопозиционных манипуляторах, уменьшение времени простоя оборудования и улучшениеусловий наблюдения за процессом.На фиг.1 показан один из узловустановки для электронно-лучевойсварки изделий с торцовыми швами; нафиг.2 - схема защиты от запыленияпри сварке на многопозиционной установке торцовых швов цилиндрическихизделий;.на фиг.З в . схема распыленияпарогазового потока при сварке торцовых швов наклонным лучом; на фиг.4 один из узлов многопоэиционной устайовки для электронно-лучевой сваркиизделий с горизонтальной осью вращения наклонным лучом; на фиг.5 - 25многопозициониая установка дляэлектронно-лучевой сварки изделий сгоризонтальными осями вращения, видсверху; на фиг.6 - схема защиты отзапыления при сварке изделий с горизонтальной осью вращения; на фиг.7 один из вариантов установки индиви"дуального экрана на шпинделе установ"ки для электронно-лучевой сварки изделий с горизонтальными осями вращения.,Установка для электронно-лучевойсварки содержит вакуумную камеруне показана ) с размещенными в неймиогопозиционным манипуляторбм, включающим планшайбу 1 со шпинделями 2,размещенными по окружности с возможностью наклона относительно плоскостипланшайбы 1 при помощи механизмов 3наклона и вращения шпинделей, а также систему защиты от запыления парами свариваемых материалов.Система защиты от запыления парамисвариваемых материалов выполнена ввиде прозрачной цилиндрической обечайки 4, установленной на каждомшпинделе 2 многопозиционного манипулятора с возможностью вращения относительно своей оси,На установке для электронно-луче 55вой сварки иэделий с торцовыми швамизащитный экран 4 в виде цилиндрической обечайки установлен в пазу 5кронштейна 6, жестко закрепленного на шпинделе 2 соосно с ним. В шпинделе 2 через цангу 7 при помощи накидной гайки 8 закреплена оправка 9, в которой установлено свариваемое иэделие 10, Шпиндель 2 снабжен механизмом 3 вращения и наклона шпиделя 2. Защитный экран 4 установлен на каждой позиции многопозиционного манипулятора. В этом варианте при сварке торцовых швов цилиндрических изделий наклон луча электронно-лучевой пушки 11 производится путем наклона шпинделя с изделием 1 О (фиг.2 и 3).При электронно-лучевой сварке изделий с горизонтальными осями вращения фиг. 4 - 6) прозрачные защитные экраны 4 составляют фрикционную пару с кольцом 12, выполненным, например, из резины. Кольцо 12 установлено в кольцевую канавку 13 второго кольца 14, жестко закрепленного на оправке 15.Верхняя часть цилиндрической обечайки экрана 4 закреплена в третьем кольце 16 при помощи резиновых прокладок 17 и 18 (фиг.4), установленных в кольцевых проточках 19 и 20 на внутренней поверхности третьего кольца 16. Перемещение экрана 4 в сторону электронно-лучевой пушки 11 ограничено накидной гайкой 21, навинченной на третье кольцо 16. Последнее через шарики 22 поджато гайкой 23, навинченной на наружную поверхность третьего кольца 16, к кронштейну 24 с возможностью вращения. Кронштейн 24 закреплен на корпусе 25 центрального опорного узла многопозиционного манипулятора. Между оправками 15 и 26 закреплено свариваемое иэделие 27 с горизонтальной осью вращения. Хвостовик оправки 15 закреплен в шпинделе 2 многопоэиционного манипулятора, а хвостовик оправки 26 закреплен в центре опорного узла манипулятора. Защитными экранами 4 снабжена каждая позиция многошпиндельного манипулятора.Наклон луча электронно-лучевой пушки 11 производится при помощи от" клоняющей системы самой пушки.При электронно-лучевой сварке изделий с горизонтальными осями вращения предусмотрено устанавливать только один защитный экран 4 (фиг.7).В этой случае верхняя часть цилиндрической обечайки экрана 4 закреплена в третьем кольце 16 при по3 143 мощи прокладки 28, выполненной, например, из вакуумной резины, и металлической прокладки 29, поджатой к верхней части обечайки винтами 30, установленными в третьем кольце 16, Последнее через шарики 22 закреплено с возможностью вращения между втулкой 31 и кронштейном 32, закрепленным на корпусе электронно-лучевой пушки 11 при помощи винта 33. Между оправками 15 и 26 закреплено свариваемое изделие 27 с горизонтальной осью вращения. Хвостовик оправки 15 закреплен в шпинделе многопозиционного манипулятора, а хвостовик оправки закреплен на корпусе центра опорного узла манипулятора.Установка для электронно-лучевой сварки работает следующим образом.При сварке цилиндрических изделий с торцовыми швами прозрачный экран 4 в виде цилиндрической обечайки вращается совместно со шпинделем 2, причем экран охватывает зону сварки между электронно-лучевой пушкой и кронштейном 6, в которой размещено все изделие. При этом возможен наклон шпинделя при помощи механизма 3 наклона и вращения на некоторый угол (6-10 ) для получения эффекта сварки наклонным лучом. Образующийся зазор между верхней кромкой экрана 4 и пушкой 11 не ухудшает качества изделий. На фиг.2 показана зона преимущественного запыления внутренней поверхности экрана. Так как экран вращается, то запыление его внутренней поверхности происходит равномерно. При этом запыленные участки экрана теряют свою прозрачность и воспринимают тепловой поток от сварочной ванны. Локального перегрева экрана не происходит. В процессе сварки наблюдение ведется через незапыленные участки. При поочередной сварке изделий в установке соседние изделия не эапыляются, как уже сваренные, так и подлежащие сварке.При сварке изделий с горизонтал ными осями вращения экран 4 в виде цилиндрической обечайки составляет своей нижней кромкой фрикционную пару с резиновым кольцом 12, которое вращается совместно с оправкой 15 и изделием 27, при этом экран также вращается, Своей верхней частью экран 4 закрерлен с возможностью враще ния .в кольце 16. Экраны установлены 89364вокруг свех изделий, размещенных намногопозиционном манипуляторе. ЭФфект сварки наклонным лучом (фиг.б)достигается эа счет смещения изде 5лия 27 относительно оси пушки 11 навеличину е (порядка 2 - 10 мм в зависимости от диаметра свариваемыхизделий). При этом угол, наклона.электронного луча по отношенио к поверхности свариваемых кромок Й также составляет 6-10". Зона запыленияна экране В СЮ подобна зоне преимущественного запыления (фиг.2) приугле разлета паров ь . Кроме того,показаны и - нормаль к сьариваемойповерхности в точке А; ы - направление вращения изделия 27 при сварке,т.е. осуществляется сварка угломвперед" (фиг.Ь),При сварке изделий с горизонтальными осями вращения из материалов,не дающих интенсивного запыления,когда в установке используется толь25 ко один экран, укрепленный на электронно-лучевой пушке 11 с возможностью вращения относительно нее. Присмене позиций манипулятора нижняякромка обсчайки каждый раз поочередЗ 0 но входит в Фрикционное зацеплениес резиновым кольцом (фиг.7), которымснабжена каждая позиция манипулятора.После окончания цикла сварки производят замену экранов на новые, аиспользованные протирают бязевой салфеткой, смоченной ацетоном, или весьэкран опускают в ванночку с 20 Х-нойсоляной кислотой с последующей промывкой водой и сушкой. Экраны возможно4 О повторно использовать после очистки.Конструкция установки позволяетбыстро производить смену экранов,которые защищают изделия и внутренний объем вакуумной камеры от запыле45 ния парами металлов. Это повьппаеткачество свариваемых изделий при сварке наклонным лучом на многопозиционных манипуляторах, уменьшает времяпростоя оборудования, связанное с опеь" рациями очистки смотровых систем ивнутренней поверхности камеры и ееэлементов.В установке для электронно-лучевой сварки не запыпяются окна смотровой системы, что улучшает условиянаблюдения за работой, не запыляютсялампы осветительной системы, улучшаются условия освещенности вакуум. ной камеры, так как свет не поглоща143893 шпинделях. ется темной запыпенной поверхностью, улучшаются условия прохождения света от внешнихосветителей, снижается контрастность при наблюдении в проб цессе сварки за формированием сварочной ванны, поэтому меньше устают гла" за оператора-сварщика. Появляется возможность наблюдения за процессом сварки для нескольких человек.В установке для электронно-лучевой сварки возможно по интенсивности Юзапыления поверхнбсти экранов делать заключение о качестве подготовки поверхности под сварку, о наличии распада теплонестойких элементов, располагающихся в непосредственной близости от сварных швов в чувствительных элементах датчиков.Улучшаются санитарно-гигиеничес О кие условия труда, так как практически исключается операция по периодической очистке вакуумной камеры и манипулятора от продуктов распада, которые часто содержат токсичные . 25 вещества (бериллий и др.).Установка для электронно-лучевой сварки 1 обеспечивает улучшение качества свариваемых изделий при сварб 6ке наклонным лучом на многопозиционных манипуляторах, позволяет уменьшить время простоя оборудования иулучшить условия наблюдения за про"цессом. Формула изобретенияУстановка для электронно-лучевой сварки, содержащая вакуумную камеру с размещенными в ней многопозицион - ным манипулятором в виде планшайбы со шпинделями, установленными по окружности с воэможностью наклона относительно плоскости планшайбы, привод с муфтой сцепления, а также систему защиты от запыления парами свариваемых металлов, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повышения качества свариваемых изделий при сварке наклонным лучом на многопозицонных манипуляторах, уменьшения времени простоя оборудования и улучшения усло- . вий наблюдения за процессом, система защиты от запыления парами сваривае" мых металлов выполнена в виде прозрачных пустотелых обечаек, устаноленных с возможностью поворота на143893 б тавитель И.фролРед М.Ходанич Редактор Н.Вобков Корректор И каз 6009(15 922 еское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная но-пол роизво ВНИИПИ Государ по делам из113035, Москва, Ж ственногобретени-35, Рауш Подписноекомитета СССРи открытийкая наб., д, 4