Устройство для автоматической сварки Советский патент 1986 года по МПК B23K37/02 

f

Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам автоматического направления сварочного инструмента по линии стыка свариваемых изделий, и может быть использовано в машиностроении, в частности в сварочных тракторах-автоматах при сварке внах-пестку изделий из тонколистового металла (толщина менее 3 мм) или стыковых соединений с узкой разделкой кромок под сварку, например при сварке донышек с oбeчaйкa dИ.

Целью изобретен1Ш является повьше- ние качества сварного шва за счет обеспечения надежного слежения за стьшом при сварке нахлесточных соединений с толщиной верхнего листа менее 3 мм и стыковых соединений с узкой .разделкой кромок.

На фиг, 1 представлено устройство для сварки; на фиг. 2 - вид А на фиг,1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг, 4 - разрез В-В на фиг, 2; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1.

12

Устройство содержит закрепленное на траверсе 1 с возможностью перемещения в вертикальном и горизонтальном направления:: основание 2 с вилкой 3, на которой с возможностью вращения установлен опорный ролик -t,контактирующий со свариваемым изделием - обечайкой 5, образующей верхний лист нахлесточного соединения, а также каретку 6 с копирными роликами 7, шарнирно связанную с возмолшостью поворота в горизонтальной плоскости с направляющей призмой 8, установленной с возможностью горизонтального перемещения между двумя парами фигурных роликов 9, установленных с возможностью вращения на осях 10, закрепленных на основании 2. Для обеспе- чения прижима каретки 6 с роликами 7 к торцу 11 обечайки 5 призма 8 под- пружинена относительно основания с помощью пружины растяжения 12,- один конец которой закреплен на основании а другой - на призме 8. На каретке б с каждой стороны от шарнирного соединения 13 ее с призмой 8 находится по два фигурных копирных ролика 7. Копирные ролики 7 установлены с возможностью вращения йа осях 14 подпружиненных вилок 15, штоки 16 которых установлены с возможностью перемещения в вертикальных отверстиях 17 каретки 6. При этом штоки вилок 5 несу

10

(5

20

25

30

35

40

27393

щих ролики D и Е, находящиеся на каретке 6 по одну сторону от шарнирного соединения 13, соединены между собой в верхней части шарнирной планкой 18, а штоки вилок5 несущих ролики Ж и И, находящиеся по другую сторону от него, соединены другой шарнирной планкой 19. Сварочная горелка 20 установлена в вертикальном отверстии 21 каретки 6 с возможностью вертикального перемещения относительно каретки. При этом отверстие 21 выполнено с минимальным зазором относительно горелки,, а ось его расположена в плоскости копирньк поверхностей 22 роликов 7, в результате ось горелки 20 также расположена в плоскости копирных поверхностей 22 роликов. Горелка 20 снабжена опорной поверхностью, образованной жестко соединенной с ней плитой 23, а на основании 2 установлена струйная система для создания под указанной опорной поверхностью воздушной подушки, обеспечивающая аэродинамическое всплытие плиты 23 с горелкой 20 при подаче воздуха и выполненная в виде консольно установленной на основании 2 под плитой 23 полого элемента 24 с дюзовой решеткой 25 и патрубком 26 для подвода воздуха.

Устройство работает следующим образом.

После подачи воздуха по патрубку 26 в полость полого элемента 24 и создания оптимального режима истечения струй из дюзовой решетки 25,что создает воздушный зазор между решеткой и плитой горелки 20, т.е. воздушную подушку, автомат смещает закрепленное на нем основание 2 на некоторое расстояние от свариваемого стыка и,опустив его до контакта опорного ролика 4 и копирных роликов 7 с по- вер хностью обечайки 5, перемещает основание 2 и связаннук: с ним каретку 6 с роликами 7 в исходное положение, При этом копирные поверхности 22 фигурных роликов 7 находят контакт со CTbiKONt и прижимаются к торцу 11 обечайки 5 под действием пружины 12, а горелка 20 выставляется на позицию сварки. После запуска механизма вращения обечайки 5 с прихваченным к нему предварительно днищем копирные ролики 7, прижимаясь к торцу11 обечайки 5, копируют стык, а каретка 6 ведет в соответствии с заданным роликами

50

55

31

,7 направлением установленную в ее отверстии 21 сварочную горелку 20, обеспечивая необходимое положение электрода. Если на пути роликов 7 встретится сборочньш (прихваточный) шов или наплыв, то первьш из пары роков 7 (ролик И), преодолевая воздействие пружины, прижимающей вилку 15 к свариваемому изделию, свободно перекатится через него, удерживаясь в заданном направлении шарнирной планкой 19, вторым роликом В и парой роликов D и Е, расположенных по другую сторону от шарнирного соединения 13 каретки 6 с призмой 8, при этом ось сварочной горелки 20 продолжает находиться в плоскости копирных поверхностей 22 роликов 7, обеспечивая высокое качество сварного шва. Поскольку ролик Ж остается в зацеплении с торцом 11 обечайки 5, то с каждой стороны от шарнирного соединения в зацеплении со стыком находится по крайней мере один ролик 7 (в данном случае с одной стороны ролик Ж, с другой - ролик D и Е). То же происходит при переезде через сборочную прихватку других роликов. В результате исключается возможность поворота каретки 6 с роликами 7 вокруг шарнирного соединения 13 со срьшом роликов из зацепления со стыком, независимо от толщины обечайки 5, что повышает надежность слежения за стыком каретки 6 с горелкой 20. Установка роликов 7 на подпружиненных вилках 15, штоки которых установлены в пазах каретки 6 вертикально и попарно связаны между собой, обеспечивает наибольшую точность слежения за сварочным стыком. Поскольку сварочная горелка 20 установлена в отверстии 21 каретки с зазором, обеспечивающим возможность ее вертикального перемещениями горелка подвешена над основанием 2 на воздушной подушке, вес горелки 20 с присоединенными к ней шлангами и кабелями (не показаны) передается не на карет273934

ку 6, а на основание 2 с опорным роликом 4, причем подвеска горелки обеспечивает возможность перемещения горелки 20 относительно основания 5 2 без трения. В результате значительно уменьшаются вес узла с poликa ш 7 и усилия, с которыми он должен воздействовать на сварочную горелку 20, Соответственно уменьшается и не- 10 обходимое усилие пружины 12, пргокима- ющей копирные ролики 7 к торцу 11 обечайки 5, что предотвращает срьш роликов 7 из зацепления с указанным торцом под действием усилий пружины 15 12 при высоте торца 11 менее 3 мм, а следовательно, увеличивает надежность слежения за свариваемым стыком. Поворот каретки с роликами вокруг шарнирного соединения 13 позволяет обес- 20 печить надежное слежение за стыком в процессе работы устройства, а также повысить точность слежения. В результате повышается качество сварного шва при сварке нахлесточных соединений 25 с толщиной верхнего листа менее 3 мм. То же происходит и при сварке стыковых соединений с мелкими разделками кромок под сварку.

Таким образом, обеспечение надеж- Q него зацепления копирных роликов со стыком благодаря предотвращению поворста каретки с роликами вокруг шарнирного соединения, а также использование аэродинамических средств разгрузки элe 5eнтoв копирования от воздействия масс, горелки и шлангов создают гибкую систему слежения за сты- ком, повышают надежность устройств при сварке изделий из тонколистово- Q го металла толщиной менее 3 мм, что значительно улучшает качество сварного шва, уменьшает возможности увода сварочной горелки от линии стыка и непроваров, а также снижает трудо- 2 емкость выполнения сварного шва приблизительно на 15% благодаря исключению работ по исправлению дефектов сварки.

22

Фиг. 2

6-6

п

t

22

i

г

--)

/

UIIJ /

фиг, 3

фиъЛ

Г - Г

Составитель И.Дергалев Редактор М.Циткина Техред Н.Вонкало Корректор О.Луговая

Заказ 2247/14 Тираж- 1001 , Подписное

ВНИИПИ Государственногокомитета СССР

по делам изобретенийи открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаянаб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фаз. 5