УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАЙКИ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 1996 года по МПК B23K1/02 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к устройствам для соединения деталей методом пайки и может быть использовано для пайки трубчатых узлов сварочных горелок.

Известно устройство для соединения трубчатых деталей сварочных горелок, включающее закрепленные на опоре фиксаторы для деталей и приспособление для нагрева места соединения деталей пламенем горючего газа [1]
Недостатком известного устройства является то, что применение горючего газа для нагрева деталей требует особых мер по технике безопасности, пожарной безопасности и взрывобезопасности.

Кроме того, устройство имеет низкую штучную производительность, а процесс пайки контролируется только визуально, что приводит к снижению качества соединения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому (прототипом) является устройство для пайки деталей, содержащее закрепленный на плите стола индуктор, связанный с блоком питания индукционным током и системой охлаждения, размещенное вне индуктора зажимное приспособление для деталей и механизм подачи деталей в индуктор [2]
Данное устройство позволяет контролировать процесс нагрева деталей косвенным путем, а именно по времени, в течение которого индуктор с расположенными в нем деталями находится во включенном состоянии. А так как время до начала расплавления припоя у разных подготовленных для пайки деталей различно, то возможен недогрев или перегрев, что значительно снижает качество соединения, особенно при пайке трубчатых латунных узлов, имеющих узкий диапазон температур пайки.

В этом устройстве отключение индуктора производят сразу по истечении заданного времени, т.е. после нагрева деталей, что возможно только с применением высокочастотного блока питания, в частности, лампового. Однако, использование токов высокой частоты для питания индуктора регламентировано ГОСТ 12.1006-84 по технике безопасности и требует особых мер защиты, в частности, экранирования индуктора, что усложняет доступ к позиции нагрева.

Заявляемым изобретением решается задача создания такого устройства для пайки деталей, в частности, трубчатых узлов сварочных горелок, которое позволило бы обеспечить ведение процесса пайки в узком диапазоне температур (700-750^oC, техническими средствами, объективно, контролировать и управлять этим процессом от начала расплавления припоя до окончания пайки, что дало бы возможность повысить качество соединения деталей.

Принудительное охлаждение деталей по окончании нагрева позволило бы вести процесс пайки без отключения индуктора, а это, в свою очередь, дало бы возможность сократить цикл пайки, исключить перегрев и перейти на питание индукционным током средней частоты, которая не регламентирована ГОСТ 12.1.006-84 по технике безопасности, и не требовало бы экранирования индуктора для защиты оператора от вредного влияния электромагнитного излучения.

Поставленная задача решается тем, что устройство для пайки деталей, преимущественно трубчатых узлов сварочных горелок, содержащее закрепленный на плите стола индуктор, связанный с блоком питания индукционным током и системой водяного охлаждения, размещенное вне индуктора зажимное приспособление для деталей и механизм подачи деталей в индуктор, согласно изобретению, снабжено подпружиненным центрирующим ловителем, размещенным на плите над индуктором, пневмопроводом для подачи сжатого воздуха, системой автоматического управления работой устройства, содержащей электрический источник питания, реле времени, датчик взаимных деталей, конечный выключатель, электропневмоклапан, соединенный с пневмопроводом, конечный выключатель установлен с возможностью взаимодействия с механизмом подачи деталей в индуктор, подвижный контакт датчика взаимного положения деталей установлен с возможностью взаимодействия с подпружиненным ловителем и соединен через конечный выключатель с одной из клемм электрического источника питания, неподвижный контакт датчика через электрически соединенные между собой реле времени и электропневмоклапан соединен с другой клеммой электрического источника питания, блок питания индукционным током индуктора выполнен среднечастотным.

Устройство снабжено сигнальными лампами для визуального контроля начала расплавления припоя и окончания процесса пайки, одна из которых включена в электрическую цепь параллельно реле времени, а вторая параллельно электропневмоклапану.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где: на фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 зажимное приспособление с установленными в нем деталями.

Устройство для пайки деталей 1 и 2 в частности, трубчатых узлов сварочных горелок, содержит закрепленный на плите 3 стола 4 индуктор 5, связанный с блоком питания индукционным током средней частоты 6 и системой водяного охлаждения 7, а также размещенное вне индуктора 5 зажимное приспособление для деталей 1 и 2 и механизм подачи деталей 1, 2 в индуктор 5. Зажимное приспособление для деталей 1, 2 выполнено в виде пружинных захватов 8, закрепленных на подвижной рамке 9, которая, в свою очередь, закреплена на направляющей 10. Механизм подачи деталей 1, 2 выполнен в виде установленного на оси 11 с возможностью поворота эксцентрикового кулачка 12, к которому прикреплен рычаг 13. Эксцентриковый кулачок 12 через направляющую 10 кинематически связан с основанием подвижной рамки 9. На плите 3 над индуктором размещен подпружиненный центрирующий ловитель 14. Для подвода сжатого воздуха к деталям 1, 2 в индукторе устройство снабжено пневмопроводом 15, связанным с электропневмоклапаном 16. Устройство также имеет электрический источник питания 17, реле времени 18, конечный выключатель 19, датчик 20 взаимного положения деталей 1, 2 и две сигнальные лампы 21 и 22. Сигнальная лампа 21 служит для визуального контроля начала расплавления припоя, а сигнальная лампа 22 для визуального контроля окончания процесса пайки. Эксцентриковый кулачок 12 снабжен упором 23, взаимодействующим при повороте эксцентрикового кулачка 12 с конечным выключателем 19, а подвижный контакт 24 датчика 20 взаимного положения деталей 1, 2 прикреплен к подпружиненному центрирующему ловителю 14. При этом подвижный контакт 24 датчика 20 взаимного положения деталей 1, 2 электрически связан через конечный выключатель 19 с клеммой 25 электрического источника питания 17, реле времени 18 и электропневмоклапан 16 электрически соединены между собой и подключены ко второй клемме 26 электрического источника питания 17, а неподвижный контакт 27 датчика 20 взаимного положения деталей 1, 2 подключен к реле времени 18.

Сигнальная лампа 21 для визуального контроля начала плавления припоя включена в электрическую цепь параллельно реле времени 18, а сигнальная лампа 22 окончания процесса пайки параллельно электропневмоклапану 16.

Устройство для пайки деталей работает следующим образом.

В исходном положении, когда соединяемых деталей 1, 2 в индукторе нет, контакты конечного выключателя 19 разомкнуты, а подвижный контакт 24 датчика 20 взаимного положения деталей 1, 2 подпружиненным центрирующим ловителем 14 соединен с неподвижным контактом 27. Реле времени 18, сигнальные лампы 21, 22 и электропневмоклапан 16 не включены.

Между деталями 1, 2, подлежащими пайке, помещают кольцо припоя "а" и наносят слой флюса. Собранные таким образом детали 1 и 2 устанавливают на основание подвижной рамки 9 и они фиксируются пружинными захватами 8. Предварительно включив индуктор 5, подают на него от блока питания 6 индукционный ток средней частоты, а из системы охлаждения 7 воду. Рычагом 13 поворачивают установленный на неподвижной оси 11 эксцентриковый кулачок 12, который перемещает подвижную рамку 9 в направлении гнезда индуктора 5. При этом место сопряжения деталей 1 и 2 входит в гнездо индуктора 5, а деталь 2 упирается в подпружиненный центрирующий ловитель 14 и приподнимает его, размыкая контакты 24 и 27 датчика 20.

Одновременно при повороте эксцентрикового кулачка 12 закрепленный на нем упор 23 замыкает контакты конечного выключателя 19.

Так как индуктор 5 включен, то помещенное в него место сопряжения деталей 1, 2 нагревается до температуры плавления припоя. Припой расплавляется, заполняя зазоры сопряжения, а деталь 2 паяемого узла, подпружиненная центрирующим ловителем 13, вместе с ним смещается относительно детали 1 на толщину кольца припоя "а". Контакты 24 и 27 датчика 20 взаимного положения деталей 1, 2 замыкаются.

От электрического источника питания 17 ток подается на реле времени 18 и сигнальную лампу 21 и включает их. Реле времени 18 через заданный промежуток времени, достаточный для заполнения зазоров сопряжения расплавленным припоем, подает сигнал на электропневмоклапан 16, который открывает подачу сжатого воздуха по пневмопроводу 15 к деталям 1, 2 в индукторе 5 для их охлаждения.

Одновременно, электрический ток для их охлаждения подается и на сигнальную лампу 22, включенную параллельно электропневмоклапану 16, извещая об окончании процесса пайки.

Рычагом 13 поворачивают эксцентриковый кулачок 12 в обратном направлении. Соединенные и охлажденные детали 1, 2 удаляются из индуктора 5, упор 23 освобождает конечный выключатель 19, размыкая его контакты. Электропневмоклапан 16 обесточивается и перекрывает пневмопровод 15. Подача воздуха в зону индуктора прекращается. Реле времени 18 и сигнальные лампы 21, 22 выключаются.

На этом цикл пайки деталей заканчивается.

Заявляемое устройство для пайки деталей, в частности, трубчатых узлов сварочных горелок по сравнению с прототипом позволяет техническими средствами, объективно контролировать и управлять процессом пайки от начала расплавления припоя до окончания пайки, т.е. вести пайку в узком диапазоне температур, не допуская недогрева и перегрева, что дает возможность значительно повысить качество соединения.

Принудительное охлаждение деталей по окончании нагрева позволяет вести процесс пайки без отключения индуктора, это дает возможность сократить циклопайки, исключить перегрев деталей и перейти на питание индукционным током средней частоты, не требующим экранирования индуктора от вредного влияния электромагнитного излучения.

Использование: пайка трубчатых узлов сварочных горелок. Сущность изобретения: устройство для пайки деталей содержит закрепленный на плите стола индуктор, связанный с блоком питания индукционным током и системой водяного охлаждения, размещенное вне индуктора зажимное приспособление для деталей и механизм подачи деталей в индуктор. На плите, над индуктором размещен подпружиненный центрирующий ловитель, устройство дополнительно снабжено электропневмоклапаном, связанным с пневмоприводом для подвода сжатого воздуха к деталям в индукторе, а так же электрическим источником питания, реле времени, конечным выключателем, взаимодействующим с механизмом подачи деталей в индуктор и датчиком взаимного положения деталей, подвижный контакт которого жестко связан с подпружиненным центрирующим ловителем и электрически соединен через конечный выключатель с одной из клемм источника питания, реле времени и электропневмоклапан, электрически связанные между собой, подключены ко второй клемме источника питания, а неподвижный контакт датчика взаимного положения деталей соединен с реле времени, причем блок питания индукционным током индуктора выполнен среднечастотным. Устройство снабжено сигнальными лампами для визуального контроля начала расплавления припоя и окончания процесса пайки, одна из которых включена в электрическую цепь параллельно реле времени, а вторая - параллельно электропневмоклапану. 2 ил.

1. Устройство для пайки деталей, преимущественно трубчатых узлов сварочных горелок, содержащее закрепленный на плите стола индуктор, соединенный с блоком питания и системой водяного охлаждения, размещенное вне индуктора зажимное приспособление для деталей и механизм подачи деталей в индуктор, отличающееся тем, что оно снабжено подпружиненным центрирующим ловителем, размещенным на плите над индуктором, пневмопроводом для подачи сжатого воздуха, системой автоматического управления работой устройства, содержащей электрический источник питания, реле времени, датчик взаимного положения деталей, конечный выключатель, электропневмоклапан, соединенный с пневмопроводом, конечный выключатель установлен с возможностью взаимодействия с механизмом подачи деталей в индуктор, подвижный контакт датчика взаимного положения деталей установлен с возможностью взаимодействия с подпружиненным ловителем и соединен через конечный выключатель с одной из клемм электрического источника питания, неподвижный контакт датчика через электрически соединенные между собой реле времени и электропневмоклапан соединен с другой клеммой электрического источника питания, блок питания индуктора выполнен среднечастотным. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено сигнальными лампами, одна из которых включена в электрическую цепь параллельно реле времени, а вторая параллельно электропневмоклапану.