Машина для контактной точечной сварки решеток Советский патент 1986 года по МПК B23K11/10 

1279519

Машина содержит систему электродов нения расстояния между электродами для двухточечной сварки, в которой в соответствии с шагом между поперечнытакже предусмотрена возможность изме- ми проволоками. 6 з,п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области сварки, в частности к машинам для контактной точечной сварки решеток, и может быть применено при изготовлении железобетонных конструкций. Целью изобретения является обеспечение возможности изготовления решеток с переменным шагом путем изменения расстояния между поперечными проволоками во время рабочего процесса. Машина имеет механизм подачи поперечных проволок, у которого на несущей балке 1 с приводом ее перемещения, кинематически связанной с приводом шагового перемещения, установлены с возможностью пеСО ремещения на одинаковые расстояния в противоположных направлениях две направляющие балки с подающими устройствами. Подающие устройства выполнены в виде транспортных консолей. N9 ч1 ;о ел ;о см

1

Изобретение относится к области сварки, в частности к машинам для контактной точечной сварки решеток или колосниковых решеток, и может найти применение при изготовлении железобетонных конструкций.

Цель изобретения - обеспечение изготовления решеток с переменным шагом путем изменения расстояния между поперечными проволоками во время рабочего процесса.

На фиг. 1 показана схема путей движения двух подающих устройств для поперечных проволок; на фиг. 2 - кинематическая схема привода системы подающих устройств; на фиг. 3 - то же, в другом положении, на фиг. 4 система подающих устройств со схемой гидравлического управления, вид свер ху; на фиг. 5 - то же, вид сбоку; на фиг. 6 - система электродов и систем подающих устройств в момент передачи поперечных проволок с прокладочных линий; на фиг. 7 - система электродов и система подающих устройств с поперечными проволоками,-установленными на сварочных линиях, на фиг. 8 - система электродов, другое исполнение, на фиг. 9 - предлагаемая машина, вид сбоку (вариант исполнения) .

На фиг. 1 представлены различные относительные положения сварочных линий к прокладочным линиям поперечных проволок, смотря по направлению этих линий, т.е. соответственно боковому виду сварочной машины. Обе линии прокладки Е1 и Е2 соответственно заданному условию занимают определенное неизменяемое положение, тогда как сварочные линии для изменения расстояния между поперечными проволоками могут изменять свое положение. Когда в определенньм момент времени одновременно вдоль обеих линий прокладки Е1 и Е2 поперечные проволоки, проложенные в сварочную

машину соответствующими подающими устройствами, сдвигаются на расстояние И между плоскостями симметрии ME и MS линий прокладки или сварочных линий в направлении системы сварочных электродов, то они попадают на сварочные линии S1 или S2, расстояние А, между которыми равно расстоянию между линиями прокладки Е1 и Е2. При противоположно направленном изменении длины пути смещения Н1 и Н2 поперечных проволок на величину X (HI Н + X, Н2 К - х) образуют линии сварки S1 и S2 , взаимное расстояние между которыми на 2х больше, чем расстояние А между линиями прокладки.

Путем уменьшения длины хода смещения HI и соответствующего увеличения длины хода смещения Н2 можно получить сварочные линии, расстояние между которыми меньше, чем расстояние А между линиями прокладки. Когда

5 взаимное изменение длин ходов смещений Н1 и Н2 обоих подающих устройств происходит в течение одного рабочего цикла сварочной машины, расстояния между поперечными проволоками могут

Q быть изменены во время изготовления решеток.

Машина для контактной точечной сварки решеток содержит несущую балку 1, на которой установлены с воз5 можностью передвижения в противоположных направлениях две направляющие балки 2 и 3 с подающими устройствами поперечных проволок, вьшолненными в виде транспортных консолей 4 и 5.

0 Несущая балка 1 шарнирно соединена с первым шарнирно-рычажным четырехугольником 6, который через шарнир 7 соединен с вторым шарнирно-рычажньЕм четырехугольником 8. Кроме того,

5 шарнирно-рычажный четырехугольник 6 шарнирно соединен с качаюш имся рычагом 9,укрепленным на неподвижном относительно машины подшипнике с возможностью поворота в нем как в ша нире. Качающийся рычаг 9 может пово рачиваться между обоими (фиг. 2 и 3) граничными положениями, двигаясь ту да и обратно, причем центр 10 тяжес ти несущей балки 1 между своими дву мя крайними положениями проделывает путь Н. Шарнирно-рычажный четырехугольни 8, угловая точка которого шарнирно опирается в подшипнике 11, неподвиж ном относительно машины, несет ощупьшающий кулачки ролик 12, который посредством, например, пружины (не :показан) , прижимается к кулачку (н показан) .Противолежащий рычагу, несущему ощупывающий ролик 12, привод ной рычаг 13 шарнирно-рычажного четырехугольника 8 жестко связан с приводным рычагом 14 шарнирно-рычажного четырехугольника 6, так что каждое движение ролика 12 через шарнир 7 и жестко связанные между собой, обра зующие угловой рычаг, приводные рычаги 13 и 14 передается на шарнирнорычажный четырехугольник 6. Из сравнения фиг. 2 и 3 можно видеть ход движений при подаче поперечных проволок . На фиг. 2 транспортные консоли 4 и 5 занимают положения 4а и 5а своими пазами, приподнимая поперечные проволоки Q1 и Q2 из направляющих для проволок у Е1 и Е2. Качающийся рычаг 9 перемещается под действием своего привода из положения, показанного на фиг. 2, в положение, показанное на фиг. 3. Транспортные консоли 4 и 5 при этом попадают в положения 4в и 5в, При этом ролик 12, ощупывающий кулачок, смещается в сторону от управляющего кулачкд (из положения, показанного на фиг. 3 штрихпунктиром, в положение, показанное сплошной линией), причем шарнирные четырехугольники 6 и 8 поворачиваются таким образом, что отдельные приводные рычаги также смещаются (переходят из положений, показанных на фиг. 3 штрихпунктиром, в положения, показанные сплошной линией). Вследствие этого несущая балка 1 поворачивается вокру своего центра 10 тяжести и транспорт ные консоли своими пазами занимают положения 4с и 5с (фиг. 3). Поперечные проволоки Q1 и Q2 при этом укладьтаются на нижние электроды, а транспортные консоли 4 и 5 выходят 194 из зацепления с поперечными проволоками. При возвращении качающегося рычага 9 в первоначальное положение (фиг. 2) транспортные консоли 4 и 5 своими пазами попадают в положения 4d и 5d, причем во время всего возвратного движения они находятся под продольными элементами и поперечными проволоками, следовательно также вне зацепления с ними. Теперь ролик 12, ощупывающий кулачок, возвращается в положение, показанное на фиг.2 штрихпунктиром, и оси обоих приводных рычагов, образующих шарнирнорычажные четырехугольники 6 и 8, переходят из положения, показанного сплошной линией, в положение, показанное штрихпунктиром. При этом транспортные консоли поворачиваются из положений 4d и 5d в положения 4а и 5а, поднимая две новые поперечные проволоки Q1, Q2 из направляющих проволок у Е1, Е2 и подготавливая их к новому щагу подачи. Концы направляющих балок 2 и 3 соединены с приводом шагового перемещения в виде двух шпинделей 15 и 16, опирающихся в подшипниках 17 и 18, которые закреплены неподвижно на несущей балке 1, и на них с обеих сторон от подшипников 17и 18 нарезана встречная резьба. На одном конце каждого шпинделя 15 и 16 прочно посажено коническое зубчатое колесо 19 и 20, которое находится в зацеплении со следующим коническим зубчатым колесом 21 и 22, Конические зубчатые колеса 2.1 и 22 прочно посажены на общем валу 23, который приводится в движение от гидродвигателя 24. Насос 25, приводимый двигателем 26, забирает масло из масляной ванны 27 и подает его в питающую линию 28, на которой установлен электрогидравлический клапан 29, находящийся под управляющим воздействием регулирующего усилителя 30. Регулирующий усилитель 30 по линии 31 соединен сэлектронным программным датчиком (не показан), а о линии 32 - с импульсным датчиком 3, который, например, Посредством клиовидного ремня 34 приводится от гидодвигателя 24 и подтверждает (квитиует) действительное значение соотетствующего положения обеих направяющих балок 2 и 3 вдоль шпинделей 16. Гидродвигатель 24 и импульсный датчик 33 установлены на укрепленной несущей балке 1 консоли 35 так,, что она повторяет все движения несущей балки 1. Подводки к гидродвигателю 24 и к импульсному датчик 33 выполнены гибкими. Электронный программньй датчик имеет запрограммированньй датчик заданных значений для таких относительных положений направляющих балок 2 и 3, которые соответствуют по ложению этих направляющих балок при заборе поперечных проволок из направляющих для проволок у Е1 и Е2. Кроме того, предусмотрены датчики заданных величин, программируемых на различные относительные положени направляющих балок 2 и 3, чтобы при необходимости можно было создать ре шетку с изменяющимися расстояниями между поперечными прутками. Устройство имеет также два (не показаны) импульсных датчика, один из которых при каждом граничном положении транспортной балки 1 (фиг.. 2 посыпает импульс, которым управляется датчик заданных значений для выбранных относительных положений направляющих балок 2 и 3. В резуль.тате направлякяцие балки приводятся в положение, соответствующее необходимому расстоянию между поперечными проволоками. Второй импульсный датчик при каждом граничном положении несущей балки 1 (фиг. 3) посылает импульс, посредством которого запрограммированньй датчик заданных значений управляется на относительное положение несущих балок. Затем направляющие балки 2 и 3 снова приводятся в относительное положение, необходимое для взятия новых поперечных проволок из направляющих проволок у Е1 и Е2. Импульсы, исходящие из обоих импульсных датчиков подводятся- к счетному механизму и в нем суммируются. Кроме того, устройство содержит программируемый датчик счета шагов Число импульсов суммируемых в возвратном счетном механизме, сравнивается с запрограммированным числом шагов, подключенных к системе регулирования датчиков числа шагов. По достижении соответствия от системы регулирования отключаются датчик числа шагов и датчик для выбираемых относительных положений направляющи балок 2 и 3, а подключаются следую 19 числа шагов с датчиком выбидатчикотносительных положений напраемыхравляющих балок, причем одновременно счетный механизм возвращается обратно на нуль. Такое построение программного датчика позволяет в пределах одного и того же участка решетки устанавливать необходимые количества поперечных проволок и расстояния межДУ ними. От электронного программного датчика по линии 31 к регулирующему усилителю 30 подается сигнал, который соответствует определенному положению направляющих балок 2 и З.Регулирукиций усилитель 30 воздействует на злектрогидравлический клапан 29 и приводит его в такое положение переключения, посредством которого гидродвигатель 2А начинает работать в направлении приближения, имеющегося положения направляющих балок 2 и 3 к желаемому относительному их положению. Одновременно с задействованием гидродвигателя 24 импульсный датчик 33 посылает импульсы по линии 32 к регулирующему усилителю 30, которые обратно сигнализируют изменяющиеся действительные положения направляющих балок 2 и 3. После того, как действительные и заданные относительные положения приходят в соот ветствие, электрогидравлический клапан 29 устанавливается в нейтральное положение (фиг. 4) и гидродвигатель остается неподвижным до тех пор, пока регулирующий усилитель 30 по линии 31 не подаст новый командный сигнал. Поскольку числа оборотов гидродвигателей достигают очень больших значений, можно в течение короткого времени произвести перестановку относительных положений направляющих балок 2 и 3, необходимую для того, чтобы перевести несущую балку 1 из положения, показанного на фиг. 2, в положение, показанное на фиг. 3. Сдвиг направляющих балок- 2 и 3 происходит всегда на одинаковую и противоположно направленную величину, вследствие чего получаются различные пути смещения Н + х и Н - х действующих в качестве подающих устройств транспортных консолей 4 и 5. Аналогичньй эффект достигается при использовании противоположно действующих поршней вместо шпинделей. 71 В случае решетки с различными расстояними между поперечными проволоками необходимо приспосабливать расстояние между сварочными электродами каждого участка двухточечной сварки к расстоянию между поперечными проволоками. Со сварочными электродами 36 и 37 участка двухточечной сварки взаимодействует пассивная токовая перемычка 38, расположенная на противолежащей стороне плоскости изготовления решеток. На фиг. 6 показан момент, в который транспортные консоли 4 и 5 берут поперечные проволоки с линий прокладки Е1 и Е2, на фиг. 7 - момент наложения поперечных проволок на нижние электроды 36 и 37, удаленные друг от друга на расстоянии А + 2х, равное расстоянию между поперечными проволоками. Электроды 36 и 37 с помощью элект родных держателей 39 и 40 соединены со сборными шинами 41 и 42, которые по подводящим линиям соединены с вто ричными обмотками сварочных трансформаторов. Сборные шины 41 и 42 укреплены на направлякицих лланках 43 и 44, находящихся в зацеплении со шпинделем 45, обе половины которого имеют встречные резьбы и которые относительно несущей пластины 46 закреплены неподвижно. Шпиндель 45 приводится во вращени от гидродвигателя и опирающиеся с возможностью скольжения на несущую пластину 46 направляющие планки 43 и 44 и все связанные с ними детали сдвигает в противоположных направлениях на одинаковые величины х. Элект ронное устройство, регулирующее вели чину сдвига сварочных электродов, вы полнено аналогично электронному устройству для изменения шага между нап пл«пя«т«м« йлпт.мы. ,пып,т«й равляющими балками. Регулирующий уси литель, воздействующий на передвижение сварочных электродов, подключается тогда, когда счетный механизм программного датчика устанавливается обратно на нуль, к вновь подключаемо му в этот момент в систему регулирования датчику выбираемых относительных положений направляющих балок 2 и 3. Вследствие этого происходит пе- „ рестановка электродов 36 и 37 на расстояние, соответствующее заданному расстоянию между поперечными проволоками решетки. 19 Токовая перемычка 38, которая снабжена сменной изнашивающейся шиной, посредством шарнира и подпружиненного толкателя шарнирно соединена с движущейся вверх и вниз электродной балкой 47. Транспортный крюк 48 преднааначен для захвата поперечных проволок, сваренных с продольными элементами решетки. Зацепляя за них, он тянет решетку вперед, каждый раз на двойное расстояние между поперечньми проволоками. На фиг. 8 представлена-схема другого выполнения электродного устройства. Электрод состоит из узкого корпуса электрода 49-50, проходящего параллельно продольным элементам решетки с уменьшающейся наружу (в направлении от плоскости симметрии :MS сварочных линий), высотой, на котором предусмотрена сменная изнашивающаяся шина 51 или 52. Для изготовления колосниковых решеток из высоких, но узких (в виде {ленты) продольных элементов L, с узких сторон которых поперечные прутки Q1, Q2 должны быть вварены так далеко, чтобы их верхние образуюпще лежали бы в той же плоскости, что и верхние образующие продольных элементов L, используется машина, схематически показанная на фиг. 9. Сварочные трансформаторы 53 и 54 в этой машине установлены с обеих сторон электродной балки 47 и укреплены так, что своим весом могут помочь образованию значительного давления сварки. Электродная балка 47 шарнирно соединена с параллельными приводными рычагами 55 и 56, причем приводной рычаг 56 посредством шатуна 57 соеди кривошипом 58. С помощью этого устроиства электродная балка 47 может перемещаться вверх и вниз на необходимое расстояние. Сварочные электроды 36 и 37 установлены над плоскостью изготовления решеток. Токовая перемычка не требуется , поскольку продольные элементы L решетки с большой площадью поперечного сечения могут принять на себя подвод тока между соседними питаемыми электродами противоположной полярности поперечными проволоками Q1, Q2 без возникновения нагрева продольных элементов. На корпусе машины установлена на шарнире направляющая 59 скольжения. Посредством кривошипно-коромыслового механизма 60 и приводного рычага 61 направляющая 59 скольжения может поворачиваться вокруг шарнира 62. Ползун 63, опирающийся на направляющую 59 скольжения с возможностью передвижения, может быть сдвинут вдоль направляющей 59 скольжения качающимся рычагом 64 при взаимодействии с толкающей штангой 65 через шар нир 66. Ползуны 67 и 68 опираются с возможностью передвижения на направляющей 69 скольжения, которая жестко связана с ползуном 63. Ползуны 67 и 68 несут каждьй. по подающему устройству 70 и 71 поперечных проволок и жестко соединены с поршнями 72 и 73, которые ведомы вдоль шток порщня 74, закрепленного в ползуне 63 с возможностью передвижения. В закрытые посредством подпружиненных клапанов направляющие у Е1 и Е2 прокладываются поперечные проволоки и затем с помощью рычага 75, подающего поперечные проволоки против действия усилия пружины из направляющих проволоки подаются в приемные отвер.стия или пазы подающих устройств 7G и 71 поперечньпк проволок. С этой целью подающие рычаги 75 поперечных проволок установлены на поворачивающемся валу 76, который может действовать в рабочем ритме сварочной машины. Поскольку в машинах для изготовления колосниковых решеток поперечные проволоки по отношению к их длине имеют относительно большой диаметр и поэтому настолько жестки, что не требуют никакой поддержки на участке продольного-элемента Ьизготавливаемого колосника, то механизмы, подающие поперечную проволоку, необходимы только с обеих сторон участка сварки. После того, как две поперечные проволоки попадают в приемные отверстия или пазы подающих устройств 70 и 71 поперечных проволок, ползун 63 перемещается вдоль направляющей 59 скольжения, расположенной параллельно продольным элементам, под действием качающегося рычага 64 и толкающей штанги 65 на величину Н от направляющих проволок у Е1 и Е2 к системе сварочных электродов. Этому движению также способствуют противоположно направленные от1910носительные движения ползунов 67 и 68 по отношению к ползуну 63 и перекрывают его на величину х потому, что поршни 72 и 73 нагружаются рабочей жидкостью в необходимом направлении и потому, захватывая с собой движущиеся вдоль иаправляющей скольжения ползуны 67 к 68, движутся вдоль штока поршня 74„ того, как вновь проложенные поперечные проволоки попадают в положения Е1 и Е2, кривошипно-коромысловый механизм 60 поворачивается в положениеf показанное на фиг. 9 штрихпунктиром. Вследствие этого направляющая 59 скольжения поворачинается на шарнире 62 и занимает положение, направленное под острым углом к продольным элементам L колосника, причем поперечные проволоки в положениях Q1 и Q2 укладываются на продольные элементы, на которых фиксируются опущенными электродами 36 и 37 с электродной балкой 47 под действием кривошипа 58. После сварки качающийся рычаг 64 и ползун 63 возвращаются в исходное положение. Поскольку во время этого движения ползун 63 сдвигается вдоль наклонной направляющей 59 скольжения, подающие устройства поперечных проволок остаются вне зацепления с поперечными проволоками. Одновременно возвращаются в исходное положение и ползунь 68 и 67 под действием поршней 72 и 73, скользя вдоль иаправляющей 69 скольжения. После достижения ползунами 63, 68 и 67 исходных положений, направляющая 59 скольжения поворачивается в положение, параллельное продольным элементам L. После этого все детали готовы к приему новых поперечных проволок . Таким образом, изобретение позволяет осуществлять сварку переменным или постоянным током. Причем для сварки решеток.может использоваться проволока диаметром 1-14 мм. Формула изобретения 1. Машина для контактной точечной сварки решеток, содержащая систему сварочных электродов, состоящую из попарно установленных в электрододержателях электродов и расположенной над ними электродной балки, двух направляющих для поперечных проволок, установленных на расстоянии од на от другой, механизм подачи поперечных проволок, выполненный в виде направляющих балок с закрепленными на них подающими устройствами и при вода шагового перемещения, механизм шагового перемещения решетки и систему автоматического регулирования, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения изготовления ре шеток с переменным шагом путем изменения расстояния между поперечными проволоками во время рабочего процесса, механизм подачи поперечных проволок снабжен несущей балкой и приводом перемещения направляющих балок, несущая балка кинематически связана с приводом шагового перемещения и на ней установлены с возмож ностью перемещения на одинаковое расстояние в противоположных направлениях две направляющие балки с подающими устройствами. 2.Машина по п. 1,отличаю щ а я с я тем, что привод перемещения направляющих балок выполнен в виде шпиндельного привода со встречными резьбами или в виде цилиндров . 3.Машина по пп. 1 и 2, о т л ичающаяся тем, что каждое подающее устройство выполнено в виде транспортной консоли с парами для приема поперечных проволок. 4.Машина по пп. 1-3, о т л ичающаяся тем, что попарно установленные на заданном расстоянии друг от друга электроды выполнены с наклонными в противоположных направлениях поверхностями с расположенными на них рабочими планками. 5.Машина по пп. 1-4, о т л ичающаяся тем, что электроды установлены на держателях с возможностью передвижения в противоположных направлениях. 6.Машина по пп. 1-5, о т л ичающаяся тем, что электроды, установленные с возможностью перемещения в противоположных направлениях, снабжены приводом их перемещения, выполненным в виде шпиндельного привода со встречными резьбами. 7.Машина по пп. 1-6, о т л ичающаяся тем, что система автоматического регулирования содержит датчики определения расстояния между поперечными прЬволоками, связанные с серводвигателем, кинематически связанньм с приводами перемещения направлякщих балок и приводами перемещения попарно установленных электродов. Mf

...JScT

2

22 a

33 2 J4f J5

1279519

J N.

Фиг.

Фиг.6 / / / . , Фиг. 7 ,