Устройство для дуговой сварки неплавящимся электродом Советский патент 1986 года по МПК B23K9/16 B23K9/32 

Изобретение относится к сварке, в частности к электродуговой сварке неплавящимся электродом, и может быть использовано преимущественно в устройствах для дистанционной замены этих электродов.

Целью изобретения является повышение эффективности защиты оператора от излучения путем уменьшения количества каналов, связывающих рабочую зону с зоной оператора, и повышение надежности зажима и фиксации электрода. .

На фиг. 1 показан общий вид устройства, на фиг. 2 - горелка, разрез на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2 на фиг. 4 - кинематическая схема привода перемещения горелки на фиг. 5, 6, 7 - по этапам показаны положения предварительной и окончательной фиксации электрода.

Устройство для замены электродов в сварочной горелке содержит основание 1, на котором размещена стойка 2 с хоботом 3, на котором установлена каретка 4 с горелкой 5. Внутри горелки 5 закреплен электрод 6, а снаружи - сопло 7 и токо- и газоподвод 8, связанные через блок 9 управления с источником 10 питания дуги

Устройство имеет .механизм зажима элек трода 6, который выполнен в виде стакана 11 и расположенного в нем стержня 12 подпружиненного относительно стакана 11 пружиной 13 в направлении, перпендикулярном продольной оси горелки 5. Стакан 11 и стержень 12 имеют сквозные отверстия 14 для прохода электрода 6 и отверстия 15, 16 и 17, 18, 19 и кольцевую проточку 20 для распределения защитного газа в момент проведения сварки и замены электрода 6. Стакан 11 и стержень 12 установлены с возможностью взаимного перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси горелки 5, и свободно закреплены на оси 21, жестко заделанной в стенках 22 сквозной цилиндрической полости 23, имеющих отверстия 24, 25, 26, 27, сообщающиеся с коллектором 28 и отверстиями 29. Сквозная цилиндрическая полость 23 вьтолнена в корпусе горелки 5 для размещения стакана 11 и стержня 12. Привод стакана 11 выполнен в виде рычага 30, закрепленного на съемной части корпуса горелки 5 шарниром 31. На рычаге 30 закреплен ролик 32, установленный в контакте с кулачком 33, про граммирующим перемещение стакана 11. Кулачок 33 закреплен на хоботе 3 ос-, нования 1.

В центре рычага 30 выполнен центральный продольный паз 34, через который пропущена ось 35, жестко закрепленная на толкателе . 36, подпружиненном пружиной. Толкатель 36 кинематически связан со стаканом 11. Электрод 6 закрепляется в горелке 5 посредством механизма зажима и штока 37, которьй размещен внутри

, цилиндра 38 и пo пpyжинeн пружиной 39. Цилиндр 38 концентрично размещен внутри корпуса 40, причем полость цилиндра 38 сообщается с полостью корпуса 40. На штоке 37

Q закреплен поршень 41, выполненный с упором 42. Устройство снабжено кулачком 43, ,управляю1цим перемещением горелки 5 в процессе операции замены электродов 6. Кулачок 43 закреплен на валу 44 привода45. В устройство входит микропереключатель 46, блок 47 программы и упор 48 для регулирования вылета электрода 6, ко X торые электрически связаны с блоком 9 управления.

Для подвода защитного газа в корпусе горелки 5 выполнено отверстие 49. Для выгрузки и загрузки электродов 6 предусмотрены кассета 50 и магазин 51. Все команды по

5 обслуживанию устройством подаются оператором с пульта 52.

Устройство работает следующим образом.

Для замены отработанного электрода 6 на пульте 52 управления нажимают кнопку Замена и по команде через блок 9 управления согласно заложенной программе в блоке 47 программы привод 45 перемещает ка ретку 4 с горелкой 5 по хоботу 3 основания 1 до тех пор,пока микропереключатель 46 не попадает в выемку поворачивающегося кулачка 43 соответствующей позиции II выгруз0 ка. При этом срабатьшает ролик 32, контактирующий с кулачком 33, программирующим перемещение стакана 14 (см. фиг. 3). Ролик 32,,закрепленный на рычаге 30 привода стакана 11, перемещается по кулачку 33 до момента попадания его во впадину. При попадании ролика 32 во впадину кулачка 33 рычаг 30 под действием пружины поворачивается вокруг шарнира 31, увлекает посредством оси 35 толкатель 36 привода стакана 1 1 и освобождает механизм зажима (см. фиг. 2,3). Срабатывает пружина 13 механизма зажима. Под действием пружины 13 стакан 11 переместится в направлении, перпендикулярном продольной оси горелки 5 :до соприкосновения оси 21 со стенкой отверстия 19 стакана 11 (см. фиг. 2). При этом перекрываются отверстия 24, 26 и открываются отверстия 25, сообщающиеся с отверстием 4 для подачи защитного газа (см.фиг.2 Включают газ. Газ заполняет полость между цилиндром 38 и корпусом 40, давит на шток 37, сжимает пружину 39 и перемещает поршень 41 до тех пор, пока шток 37 не коснется электрода 6 и не вытолкнет его. Поскольку- электрод 6 от выпадания удерживается только захватом 12, то он легко освобождается от захвата 1 2 и попадает в гнездо кассеты 50 сбора отработанных электродов 6.

По истечении заданного времени с блока 9 управления подают команду на включение привода 45 горелки 5, который переместит каретку 4 до позиции загрузка.

При движении на данном отрезке пути ролик 32 наедет на следующий выступ кулачка 33 и через привод стакана 11 переместит механизм зажима в рабочее положение, когда колцевая проточка 20 стакана 11 соединит отверстия 25 и 26, по которым газ попадает из полости между корпусом 40 и цилиндром 38 по отверстиям 25 и 26 в полость цилиндра 38, а далее по отверстиям 27 через коллектор 28 и отверстия 29 попадает в полость сопла 7. Произойдет сброс газа и пружина 39 поднимает поршень 41 до упора его в стенку корпуса 40. Микропереключатель 46 попадает в следующую выемку кулачка 43, соответствующую позиции III загруз,ка, и остановит горелку. Магазин 51 с новыми электродами 6 подаст вверх один из них, который свободно через заходный конус горелки 5 пройдет через механизм зажима, который и

69270

зажмет электрод 6 с выпетом меньшим или большим, чем это необходимо по технологии.

По истечении заданного времени 5 (запрограммированного реле времени) срабатывает микропереключатель 46 и горелка 5 с электродом 6 переместится на новую позицию IV выставка электрода и остановится над выставленным заранее по программе с блока 9 управления упором 48. Электрод 6 опустится до упора 48, т.е. повторится цикл операций аналогичный операции выгрузка. Наклонная 15 поверхность упора 48 позволяет сохранить острие электрода 6 при перемещений его с позиции IV на позицию I сварка. При перемещении на участке IH-II происходит стравливание газа, а на участке И-1 зажим электрода 6 происходит при контакте роликов 32 с выступом кулачка 33, который через толкатель 36 . перемещает стакан 11. При перемещении

25 стакан 11 зажимает электрод 6 стенкой отверстия 14 и прижимает его к стенке отверстия для электрода 6, выполненного в стенках сквозной цилиндрической полости 23.

При попадании микропереключа30теля 46 в следующую выемку кулачка 43 соответствующей позиции I .горелка 5 с электродом 6 останавливается. Начинается сварка. В процессе сварки - после каждого сваренного

35 изделия - острие кромки электрода 6 притупляется, длина дуговогопромежутка становится больше допустимой. Поэтому по команде с пульта 52 управления горелка 5 с электродом 6

40 с позиции I сварка, минуя позиции II и III выгрузка, загрузка, достигнет позиции IV выставка электрода и остановится.

Повторится цикл операций, связанный с выставкой электрода 6 и возвращением его на позицию I сварк-я

К л ,

Предлагаемое устройство для замены электродов в сварочной горелке по сравнению с известным повышает безопасность работы оператора, при этом повьш1ается надежность работы стройства.

Фиг.2 J4 37 / / Фиг.З f 21 j ,, / // /

А6

4J -d

4

v vy-v

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕШ1АВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ в защитных газах, содержащее основание с закрепленной в нем горелкой, в корпусе которой размещён поршень со штоком, конец которого установлен с возможностью контакта с нерабочим концом неплавящегося электрода, механизм зажима электрода, а также сопло, закрепленное на корпусе горелки, токо- и газоподвод и систему управления, отличающееся тем, что, с целью повьшения эффективности защиты оператора от излучения путем уменьшения количества каналов, связывающих рабочую зону с зоной оператора, и повышения надежности зажима и фиксации электрода, оно снабжено цилиндром для размещения поршня со штоком, выполненным сообщаюпщмся с газопроводом, механизм зажима электрода вьшолнен в виде свободно расположенных на оси установленных с возможностью взаимного перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси горе:.ки, и вьшолненных с отверстиями для прохода неплавящегося электрода и отверстиями для прохода и распределения защитного газа приводного стакана и расположенного в нем с стержня, подпружиненного относительно стакана в направлении, перпенди-. (Л кулярном продольной оси горелки, корпус горелки выполнен с полостью для размещения приводного стакана, концы оси жестко закреплены в стенках этой полости, а полость цштиодра соединена с полостью стакана. -2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что привод стакана механизма зажима выполнен в виде шарнирно закрепленного в корjnyce горелки рычага с продольным центральным пазом и с роликом, закрепленным на одном из его концов, оси, расположенной в центральном пазу рычага, и толкателя, жестко связанного с этой осью и кинематически связанного со стаканом.

Фиг. 4

(puz-f

Фиг.6

фиг.7