Манипулятор для изготовления сферических изделий Советский патент 1983 года по МПК B23K37/04 

(54) МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

1

Изобретение относится к технологическому оборудованию сварочного производства, в частности к устройствам для сборки и сварки тонкостенных сферических изделий.

Известно устройство для изготовления сферического резервуара, содержащее опорг ные стойки с осью для горизонтального вращения резервуара и установленную между стойками емкость с жидкостью для погружения в нее резервуара 1.

Недостатками этого устройства являются сложность и громоздкость из-за значительных размеров емкости для размещения сферического резервуара.

Известен также манипулятор для вращения сферических резервуаров, содержащий установленное на стойках опорное кольцо с емкостью и устройством для подачи жидкости 2.

Однако известный манипулятор не обеспечивает сварку внутренних щвов резервуара в нижнем положении в связи с тем, что наружная часть зоны сварного щва погружена в воду.

Целью изобретения является повыщение производительности и качества сварки путем обеспечения возможности сварки, корневых швов в нижнем положении.

Поставленная цель достигается тем, что манипулятор, содержащий установленное на стойках опорное кольцо с емкостью и уст5 ройством для подачи жидкости, снабжен источником сжатого воздуха, а емкость снабжена резервуаром с упругим кольцевым уплотнением и регулируемыми тягами, соединенными с опорным кольцом, при этом

Q резервуар соединен с полостью емкости и с источником сжатого воздуха, а емкость выполнена съемной.

На фиг. 1 изображен манипулятор, общий вид; на фиг. 2 - схема подачи жидкости и сжатого воздуха; на фиг. 3-4 -

15 схема поэтапного изготовления сферического изделия с помощью манипулятора; на фиг. 5 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 6 - рабочее положение манипулятора.

Манипулятор содержит стойки 1, разго мещенные на фундаменте (не обозначен) по периметру изделия 2 на клиньях 3 и связанные через подвижные консоли 4 с опорным кольцом 5, к которому снизу крепится гибкая сферическая емкость 6, усиленная кольцевыми и меридиальными арматурными лентами 7.

В сферическую емкость 6 герметично встроен дополнительный резервуар 8, соединенный с опорным кольцом 5 посредством регулируемых по длине тяг 9. На кромках резервуара 8 закреплено упругое кольцевое уплотнение 10. Сферическая емкость 6 связана нагнетательным трубопроводом 11 с источником подачи жидкости, например насосом 12, подающим жидкость из накопителя 13, а также сливным трубопроводом 14 с золотником 15. Резервуар 8 соединен с помощью воздуховода 16 и золотника 17 с источником сжатого воздуха, например компрессором 18, а с помощью трубопровода 19 - с внутренней полостью сферической емкости 6.

В резервуаре 8 установлен датчик уровня 20; который связан с золотником 17. В сферической емкости 6 установлен датчик 21 уровня жидкости, связанный с золотником 15 и насосом 12. Манипулятор оснащен вращателем 22. Изделие 2 содержит элементы 23.

Манипулятор работает следующим образом.

На фундаменте для стационарной установки изделия 2 монтируют стойки 1 и отклоняют их на угол 3-5° от вертикали с помощью клиньев 3 для удобства монтажа изделия 2. На необходимой высоте закрепляют на стойках 1 подвижные консоли 4 и на них свободно устанавливают опорное кольцо 5, на котором производят сборку изделия 2 из отдельных элементов 23 с ручной электродуговой сваркой внутренних его корневых швов для образования герметичных соединений.

Затем присоединяют к опорному кольцу 5 сферическую емкость 6 и регулируемые тяги 9 дополнительного резервуара 8. В сферическую емкость 6 и резервуар наливают воду до тех пор, пока изделия 2 не всплывает и не получает возможность свободного вращения относительно любой из произвольно расположенных осей. Сверху на изделие 2 устанавливают колесный вращатель 22 и осуществляют электродуговую сварку всех наружных швов, после чего переходят к окончательной заварке внутренних швов изделия 2.

Для этого с помощью тяг 9 подтягивают резервуар 8 до упора его кольцевого уплотнения 10 в поверхность изделия 2. Далее включают компрессор 18, который, нагнетая воздух в резервуар 8, вытесняет жидкость через трубопроводы 19 в сферическую емкость 6, освобождая от жидкости зону сварки в верхней части резервуара 8. Устанавливают внутри изделия 2 сварочный автомат (не обозначен), включают вращатель 22 и производят электродуговую сварку внутренних швов изделия 2 в нижнем положении.

При вращении изделия 2 в процессе сварки воздух из верхней части резервуара 8 частично выходит через кольцевое уплотнение 10 в полость сферической емкости 6 отчего давление воздуха в резервуаре 8 снижается, а уровень жидкости повыщается, пока не срабатывает датчик уровня 20 и не включает компрессор 18 с золотником 17 для подачи дополнительного воздуха в резервуар 8, который вытесняет лишнюю жидкость в полость сферической емкости 6. В случае отклонения уровня жидкости в сферической емкости 6 от заданного срабатывает датчик 21, который либо открывает золотник 15 для слива лишней жидкости по трубопроводу 14 в накопитель 13, либо включает насос 12 для подачи недостающего объема жидкости по трубопроводу 11 из накопителя 13.

После окончания сварки изделия 2 жидкость сливается из сферической емкости 6 и резервуара 8, отсоединяются все системы питания, сферическая емкость 6 снимается с опорного кольца 5 и укладывается в резервуар 8 для последующей транспортировки. Затем с одной из стоек снимается консоль 4, вынимается клин 3 и стойка приваривается к поверхности изделия 2. Эту операцию проводят поочередно со всеми стойками 1, после-чего демонтируется опорное кольцо 5 для последующей транспортировки.

Предлагаемый манипулятор позволяет повысить качество сварных соединений и сн|1зить трудоемкость сварочных работ при изготовлении тонкостенных сферических изделий непосредственно в проектном положении и обеспечивает сварку внутренних щвов сферических изделий в нижнем положении. Это достигается путем принудительного вытеснения жидкости с помощью сжатого воздуха из дополнительного резервуара, герметически встроенного в гибкую сферическую емкость для размещения сферического изделия, и образования Под зоной сварки изделия воздушной подушки, сохраняемой в процессе работы манипулятора с помощью упругого кольцевого уплотнения на кромках резервуара, прижимаемого к поверхности изделия с помощью регулируемых тяг, соединяющих резервуар с опорным кольцом.

Формула изобретения

Манипулятор для изготовления сферических изделий, преимущественно сваркой, содержащий установленное на стойках опорное кольцо с емкостью и устройством для подачи жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества путем обеспечения сварки в нижнем положении, манипулятор оснащен источником сжатого воздуха, а емкость снабжена резервуаром с упругим кольцевым уплотнением и регулируемыми тягами, соединенными с опорным кольцом, при этом резервуар соединен с полостью емкости и с источником сжатого воздуха, а емкость выполнена съемной.

Источники информации, принятые во внимание при экслертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 789264, кл. В 23 К 37/04, 1979.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 231049, кл. В 23 К 37/04, 1967 (прототип).

®§«% « % 5% ; Й859йг Й

иг.1 7