УСТАНОВКА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ Российский патент 1997 года по МПК B23K37/47 

Изобретение относится к машиностроению, к области сварочного производства.

Известна "Установка для сборки и сварки пустотелых шаров", содержащая смонтированные на общем основании приводной и нажимной ведомый приспособления с установочными и зажимными устройствами, центрирующий по оси сборку и убираемый при сварке упор, сбрасыватель сборки в лоток, сварочную горелку и командоаппарат работы механизмов [1]
Недостатком известной сварочной установки является забрызгивание приспособлений в околошовной зоне каплями металла, и вследствие этого недолговечность при эксплуатации.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является установка для автоматической сварки кольцевых швов, содержащая станину, установленные на ней переднюю бабку с поворотным шпинделем, выполненным с опорой для одной из деталей, заднюю бабку с нажимным элементом, выполненным с опорой для второй детали, сборочное приспособление, установленное с возможностью подвода и отвода к месту сварки цилиндрической детали и оснащенное набором установочных призм [2]
Недостатками известной установки являются забрызгивание установочных призм сборочного приспособления при сварке и низкое качество сборки деталей под сварку вследствие неточной установки сборочного приспособления под опорные базы устройством подвода.

Техническая задача, на решение которой направлено данное изобретение, - это обеспечение качества сборки заготовок, а так же повышение долговечности сборочных приспособлений при эксплуатации установки путем отвода их из зоны сварки.

Заявляемая установка для автоматической сварки содержит станину, установленные на ней переднюю бабку с поворотным шпинделем, выполненным с опорой для одной из деталей, заднюю бабку с нажимным элементом, выполненным с опорой для другой детали, сборочное приспособление с набором установочных призм, устройство для привода и отвода к месту сварки деталей и сварочные горелки.

При этом передняя и задняя бабки снабжены упорами, сборочное приспособление оснащено набором центровочных элементов. Опора сборочного приспособления выполнена в виде траверсы, которая соединена с устройством подвода и отвода сборочного приспособления к месту сборки деталей посредством торсиона, упоры на передней и задней бабках и центровочные элементы на сборочном приспособлении установлены с возможностями контактирования между собой и самоустановки сборочного приспособления по оси передней и задней бабок, при этом упоры выполнены цилиндрическими, установочные элементы в виде призм, а торсион в виде упругих пластин.

Сборочное приспособление предложенной установки, благодаря тому, что оснащено центрирующими призмами, взаимодействующими при подводе к месту сборки с упорами на передней и задней бабках, обеспечит хорошее качество сборки деталей под сварку. Кроме того, сборочное приспособление будет более долговечным, так как оно убирается из зоны сварки после зажима деталей.

Установка поясняется чертежом, где:
на фиг.1 изображен общий вид установки,
на фиг.2 вариант сборочного устройства,
на фиг. 3 разрез по А-А на фиг.1,
на фиг.4 разрез по Б-Б на фиг.2,
на фиг.5 вид по стрелке Б на фиг. 2.

на фиг.6 разрез по 1-Г на фиг.3.

Установка состоит из передней бабки механизма вращения, на шпинделе которого смонтирован для установки и закрепления заготовок патрон 1, задней бабки, представляющего прессовочный механизм 2, включающий нажимной элемент 3, установленный на штоке 4 пневмоцилиндра 5 посредством вращающего центра 6, сварочных горелок 7 и устройство подвода 8 сварочного приспособления 9 к месту сборки, закрепленных на станине 10.

Патрон 1 содержит опору 11 для концевой заготовки, выполняющую также функцию токоподвода к заготовкам. Опора 11 и патрон 1 выполнены с центральными отверстиями, в которых подвижно установлен установочный элемент, выполненный, например, в виде пальца 13 или цанги 14. Установочный палец 13 или цанга 14 смонтирован на штоке 15 пневмоцилиндра 16 соосно нажимному элементу 3 прессовочного механизма 2. Кроме того, патрон 1 выполнен, например, цилиндрическим и служит упором 17 для сборочного приспособления 9. Упор 17 может быть выполнен отдельным элементом устройства, закрепленным на патроне 1 или передней бабке установки. Аналогичным упором 18 снабжена и задняя бабка. Упоры 17 /патрон 1/ и 18 установлены коаксиально установочному пальцу 13 или цанге 14 и нажимному элементу 3.

Сборочное приспособление 9 состоит из траверсы 19, на которой закреплены установочные 20 и центровочные 21 призмы. Установочные призмы 20 предназначены для установки заготовок 22 и 23, а центровочные 21 для центрирования сборочного приспособления 9 по общей оси сборки Х при взаимодействии их /центровочных призм 21/ с упорами 17 и 18 и соответственно центрирования установочных призм 20 относительно установочного пальца 13 или цанги 14 и нажимного элемента 3.

По варианту, изображенному на фиг. 2, тонкостенная заготовка 23, являющаяся так же концевой, может быть установлена на нажимном элементе 3 посредством захватного устройства 24, например, цанги магнита и т.д. /конструкция на чертеже не раскрыта/.

Траверса 1 с призмами 20 и 21 закреплена на кронштейне 25 устройства подвода 8 сборочного приспособления 9 и снабжена средством грубого регулирования поворота 26 ее вокруг оси Z. В свою очередь кронштейн 25 посредством торсиона 27, выполненного, например, в виде упругих пластин соединен с другим кронштейном 28, шарнирно закрепленном на станине 10 и соединенном с пневмоцилиндром 29. Траверса 19 имеет возможность наладочного перемещения по оси Y по пазам, выполненным на кронштейне 25 в местах крепления торсиона 27 /на чертежах пазы на кронштейне 25 не изображены/.

Сварочные горелки 7 подведены к местам сварки заготовок 12 и 22, 22 и 23.

Устройство работает следующим образом. Заготовку 12 устанавливают на установочный палец 13 или цангу 14, заготовку 22 устанавливают на призмы 20, а заготовку 23, в зависимости от конструкции, устанавливают на призму, например, правую 20 или закрепляют на захвате 24. Включают в работу установку. Производится впуск сжатого воздуха в правую подпоршневую полость пневмоцилиндра 5, шток 4 выдвигает нажимной элемент 3 прессовочного механизма 2, стыкует заготовки, перемещая их влево по призмам 20 до опоры 11, запрессовывает друг в друга. Заготовки 12, 22 и 23 зажимаются между опорой 11 и нажимным элементом 3. Затем включается в работу пневмоцилиндр 29 устройства подвода 8, сборочное приспособление 9 отводится от зажатых деталей, например, вниз. Подводятся сварочные горелки 7 к стыкам деталей и включается в работу механизм вращения. Происходит сварка деталей. После завершения цикла сварки и отвода сварочных горелок производится впуск сжатого воздуха в надпоршневые полости пневмоцилиндров 5 и 16. Штоком 4 производится отвод нажимного элемента 3 вправо, а установочный элемент палец 13 движением штока 15 влево извлекается из сборки. При выполнении установочного элемента на патроне 1 в виде цанги 14 /по варианту на фиг.2/ сжатый воздух подается в подпоршневую полость цилиндра 16 и движением штока 15 вправо опорой 11 деталь выталкивается из цанги 14. Установочный палец 13 или опора 11 /по варианту на фиг.2/ выполняют при этом функцию сбрасывателя обработанной детали с приспособлений установки. Сборка деталей раскрепляется и под действием собственного веса падает вниз, например, в тару. После этого впуском сжатого воздуха в подпоршневую полость пневмоцилиндра 29, устройство подвода 8 производит возврат сборочного приспособления 9 в исходное положение. Одна из крайних на траверсе 19 центровочных призм 21 заходит на один из упоров 17 или 18 до контакта с ней. Из-за возникающего при этом изгибающего момента торсион 21 скручивается в ту или иную сторону вокруг оси Y, пока вторая центрирующая призма 21 на траверсе 19 не вступит в контакт с другим упором и траверса 19 вместе с установочными призмами 20 не самоустановится и не отцентрируется на упорах 17 и 18, по всем осям координат X,Y и Z, обеспечивая точность сборки деталей на установке в сборочном приспособлении 9. Производится впуск сжатого воздуха в соответствующие полости цилиндров 5 и 16 и возврат установочного пальца 13 или опоры 11 с цангой 14 /по варианту на фиг. 2/ в исходное положение.

Установка для автоматической сварки обеспечит высокое качество сборки деталей под сварку, выдержит более длительный срок эксплуатации по сравнению с аналогичными установками и при этом обеспечится более высокая производительность труда за счет автоматической разгрузки деталей.

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к сварочному производству. Изобретение позволяет повысить срок службы сварочной установки в условиях ее интенсивной эксплуатации, обеспечить высокую производительность труда сварочной операции. Установка для автоматической сварки содержит станину, установленные на ней с приводным цилиндром переднюю бабку, с опорой для деталей, и ведомую заднюю бабку с прессовочным механизмом, сборочное приспособление с устройством подвода и отвода к месту сборки и сварочные горелки. По предлагаемому изобретению передняя и задняя бабки установки снабжены упорами, сборочное приспособление оснащено набором центровочных призм и смонтировано на подвижной траверсе, соединенной с устройством подвода и отвода посредством торсиона, с возможностью контактирования центровочных призм на траверсе с упорами на передней и задней бабках и центрирования на них установочных призм сборочного приспособления по оси сборки деталей, при этом торсион выполнен в виде упругих пластин 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Установка для автоматической сварки, содержащая станину, установленные на ней переднюю бабку с поворотным шпинделем, выполненным с опорой для одной из деталей, заднюю бабку с нажимным элементом, выполненным с опорой для другой детали, сборочное приспособление с набором установочных призм, устройство для подвода к месту сварки и отвода сборочного приспособления и сварочные горелки, отличающаяся тем, что передняя и задняя бабки снабжены упорами, сборочное приспособление оснащено набором центровочных элементов, выполнено с опорой в виде траверсы и соединено с устройством для подвода к месту сварки и отвода сборочного приспособления посредством торсиона с возможностью контактирования его центровочных элементов с упорами передней и задней бабок для центрирования установочных призм по оси передней и задней бабок. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что центровочные элементы сборочного приспособления выполнены в виде призм, а соответствующие им упоры передней и задней бабок цилиндрическими. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что торсион выполнен в виде упругих пластин.