Автомат Петрова для сборки и сварки кожухов вентиляторов Советский патент 1989 года по МПК B23K37/04 

7 z/ 7ji

.

: I Ш 23 6 0 7J

.;

сл

о to to

8 J2

4/

.;

Изобретение относится к сварке, в частности к оборудованию для сборки и сварки изделий с криволинейной образующей типа кожухов вентиляторов в широком диапазоне размеров.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей, повышение качества и надежности путем обеспечения натяга боковых стенок кожуха относительно листа-обшивки при изготовлении тонкостенных и толстостенных кожухов.

На фиг. 1 изображен предлагаемый автомат; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 5 - узел II на фиг. 1; на фиг. 6 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 7 - вид В на фиг. 6; на фиг. 8 - разрез Г -Г на фиг. 1; на фиг. 9 - кожух с отогнутыми кромками; на фиг. 10 - то же, вид сбоку; на фиг. 11 - кожух без отогнутых кромок; на фиг. 12 - то же, вид сбоку.

Автомат содержит смонтированные на основании 1 основной 2 и дополнительный 3 рольганги для подачи листа-обшивки 4. правильно-подаюш,ий механизм 5 для листа- обшивки и установленные ролики 6 для листа-обшивки, командоаппарат 7 и манипулятор 8 для боковых стенок 9 и 10 (фиг. 1 и 2).

Правильно-подаюший механизм 5 содержит двуплечий рычаг 11 прижимных роликов 12 и привод 13 для их прижима.

Рычаг 11 выполнен П-образным, шарнир- но установлен на коромыслах 14, смонтированных на кронштейнах 15 основания и соединенных тягами 16 и 17 юсредст- iu)M качающихся рычагов 18 с приводными роликами 19.

Правильно-подаюпдий механизм 5 оснащен также закаточными роликами 20 с приводами (не показаны).

Коромысла 14 соединены с приводом 21 и снабжены копирными роликами 22.

Автомат оснашен командоаппаратом, выполненным в виде основного вала 23 с копирами 24 и дополнительного вала 25 с копирами 26.

Вал 25 соединен посредством сменных шестерен с приводом 27, а посредством цепной передачи 28 - с валом 23. Передаточное отношение цепи 1:1.

Установочные ролики 6 выполнены подъемными приводом 29 и смонтированы на столе, выполненном в виде шарнирно закрепленной на основании 1 консоли 30, оснащенной копирными роликами (не показаны), установленн ыми с возможностью взаимодействия с дополнительными копирами 31, размещенными на валу 25 командоаппарата.

Вал 23 командоаппарата установлен на основании с возможностью перемешения и фиксирования.

Натяжение пеии цепной передачи 28 осу- П1еств;1яегси натяжным роликом 32.

Прижимные ролики 12 установлены на рычаге 11 правильно-подающего механизма 5 посредством винтового привода 33, обеспечивающего регулировку положения этих роликов.

Автомат оснащен зажимным устройством для листа-обшивки, выполненным в виде установленных на рычаге 11 П-образного сечения двух опорных подушек 34 и 35 и при- ,, вода 36 с прижимным башмаком 37.

Привод 36 установлен с возможностью фиксированного поворота для последовательного прижима листа-обшивки 4 к опорным подущкам 34 или 35.

Привод 27 оснапам муфтой 38 для сое- 5 динения его с вальцующими роликами 39 рольганга 2.

Манипулятор 8 выполнен в виде вилки 40, образованной кронштейнами 41 и щарнир- но установленными на них рычагами 42 -. с приводами 43 их поворота в виде силовых цилиндров.

Манипулятор оснащен копирными роликами 44, взаимодействующими с копирами 24 основного вала 23 командоаппарата.

Наклон вилки 40 манипулятора 8 и при- 5 жим его копирных роликов 44 к копирам 24 осуществляются приводом 45.

На рычагах 42 смонтированы опоры 46 для планшайб. Планщайбы могут быть выполнены в виде крестовины 47 и в виде плиты 48.

0 Каждый рычаг 42 оснащен реечным механизмом 49, выполненным в виде закрепленной на штоке привода силового цилиндра 50 рейки 51, взаимодействующей с шестерней 52, закрепленной на опоре 46.

На шестерне 52 смонтирован поводок 53 5 для боковых стенок 9 и 10 кожуха. Поводок оснащен упором 54 для стенок и зажимом 55. Поводок 53 выполнен регулируемым по длине и ширине, например, с помощью болтовых соединений 56 и 57.

0 Планшайбы установлены в опорах 46 с возможностью выдвижения винтовыми приводами 58.

Рейки 51 снабжены ограничителями 59 и 60 рабочей части. При этом ход рейки соответствует повороту шестерни 52, повод- 5 ка 53 и увлекаемых ими боковых стенок 9 и 10 на угол около 315°, что соответствует циклу начала и конца сборки и закатки кромок листа-обшивки с боковыми стенками. При этом обеспечивается автоматическое ориентирование боковых стенок в ис- ходном положении для сборки с листом- обшивкой (ограничитель 59 останавливает рейку 51 в этом положении) и ограничение поворота после закатки ограничителем 60. Для njaroBoro поворота боковых 5 стенок 9 и 10 рейки 51 выполнены с отверстиями 61 для фиксаторов 62, оснащенных приводами 63. Силовые цилиндры 50 выполнены в виде цилиндров двустороннего деистВИЯ, управляемых распределительными устройствами общего назначения.

Крестовины 47 выполнены с упорами 64 для переналадки их на необходимый диаметр входного отверстия боковой стенки 9.

Сварочные головки на фигурах не показаны.

При изготовлении кожухов с отогнутыми кромками на лнсте-обшивке в устройстве автоматизирована сварка начальных и конечных участков спиральных и прямолинейных швов (участки I и li на фиг. 10) путем применения односторойней шовной контактной сварки.

Для этого закаточные ролики 20 снабжены приводами 65 их перемещения.

Ролики 20 и приводы 65 изолированы от рычагов 18 электроизоляционными основаниями 66, к роликам 0 параллельно подключена вторичная обмотка 67 сварочного трансформатсфу с iipe()biB;j гелем и аппаратурой управления (фиг. 8). Второй конец трансформатора подключен к боковым стенкам 9 и 10 через зажимы 55 поводка 53.

В этом случае при повороте боковых стенок 9 и 10 и при движении одновременно с ними листа-обшивки 4, ролики 20 обеспечивают непрерывную закатку (обжим) кромок листа-обшивки с боковыми стенками с одновременной сваркой участков 1 и Ь.

Усилие закатки кромок (оно же давление сжатия кромок в зоне сварки) создается приводом 65, снабженным известным регулятором давления (не показан). Ролики 20 и кольцо 69 приводных роликов 19 выполнены из стойких материалов. Так как время сварки участков 1 и li незначительно, то охлаждение контактных поверхностей роликов 20 и 19 производят после каждого цикла сварки кожуха путем смачивания их охлаждающей жидкостью, например водой (трубопроводы не показаны).

При изготовлении кожухов с примене- ,нием контактной сварки участков 1 и Ь сварку отражателя 70 можно произвести вторым способом, т. е. в положении, показанном на фиг. 7.

При технологической необходимости кожух может быть изготовлен сплошными герметичными швами или прерывистыми швами с определенным шагом. В общем случае длину участков 1 и швов устанавливают исходя из технологических требований и при минимальном расходе сварочной электроэнергии.

Для автоматизации работы автомата предусмотрены концевые выключатели 71-73. Автомат содержит также входные фланцы 74 кожуха, болты 75 и фланец 76.

Автомат работает следующим образом.

Для изготовления кожухов основной конструкции (фи1-. 9 и 10) рольганг 2 и ролики 12, 6, 19 и 20 устанавливают на необхо- днмую ширину. Винтовыми приводами 58, болтовыми соединения.ми 56 и 57 планшайбы 47 и 48 сводят на ширину листа-обшивки 4, поводки 53 устанавливают на необходимый типоразмер боковых стенок 9 и 10 (фиг. 1-4).

5 Вал 23 с копирами 24 перемешают в направляющих основания 1 и закрепляют на кронштейнах 41 с помощью болтов (не показаны). Приводами 43 устанавливают планшайбы 47 и 48 в горизонтальное положение и закрепляют на них боковые стенки 9 и 10 зажимами (не показаны). Затем боковые стенки закрепляют на поводках 53 с помощью зажимов 55 и упоров 54. Реечные механизмы 49 предварительно регулируют на необходимый рабочий ход h (фиг. 5)

5 ограничителями 59 и 60. При этом ограничитель 59 упирается в корпус опоры 46, обеспечивая положение боковой стенки для начала сборки ее с листом-обшивкой 4. Сборка и сварка болтов 75 в отверстиях боковых стенок 9 и 10 производится пу тем установки болтов и шагового поворота боковых стенок приводами 50, питаемыми пониженным давлением электроносителя.

Поворот боковой стенки на шаг осу5 ществляется остановкой рейки 51, перемещаемой приводом 50, с помощью фиксатора 62. Затем приводом 63 фиксатор 62 освобождает рейку 51 для повторного поворота боковой стенки на щаг отверстий 61 рейки 51. По окончании сварки болтов 75 полуавтома0 том или сварочной головкой (не показаны) боковые стенки устанавливают приводами 43 и 45 в вертикальное положение. При этом приводами 50 боковые стенки устанавливают в положение для сборки их с листом-обшивкой 4.

5 Лист-обшивка 4 вальцуется одновременно или раздельно со сваркой болтов 75, для чего он укладывается на рольганг 2 и подается в ролики 39, где ему придается форма с отогнутыми кромками (фиг. 9).

Q Для формообразования листа-обшивки переменным радиусом комаидоаппарат 7 предварительно комплектуют сменными шестернями, соответствующими изготавливаемому кожуху, устанавливают в исходное положение приводом 21 ролики 12 так, чтобы

5 прямая, проходящая через оси роликов 12 и 19, была перпендикулярна горизонтальной плоскости. При этом привод 21 отводит конец коромысла 14 от копиров 26, привод 29 опускает ролики 6 в положение, не препятствующее движению листа-обшив0 ки 4 при вращающемся копире 31, что обеспечивает вальцевание листа-обшивки на прямом участке 1 в роликах 12 и 19. При взаимодействии конца листа-обшивки 4 с кольцевым выключателем 71 привод 2 вводит в контакт коромысла 14 с копирами 26, а привод 29 - ролики 6 с листом-обшивкой 4 и производится вальцевание переменным радиусом, задаваемым профилями копиров 26 и 31. На завершающем этапе

5

конец листа-обшивки 4 взаимодействует с концевым вык. 1ючате.1ем 72 и привод 27 отключается. Отвальцованный лист 4 зажимают цриводом 36 между подушкой 34 и башмаком 37 (фиг. 3). Приводом 13 поднимают ролики 12 от прижима к роликам 19.

Вальцевание листа-обшивки 4 может быть произведено только с отгибом кромок на нем в роликах 39 и подачей его в паз рычага 11 роликами 12 и 19 на рольганг 3 за один проход. За второй проход (и последующий при необходимости) производят вальцевание переменным радиусо.м в роликах 6, 12 и 19. При этом лист-обшивка 4 движется в обратном направлении. Зажимное устройство в этом случае работает на зажим листа-обц ивки как к подушке 1И, так и к подушке 35 (фиг. 3).

()ти;|.1ыи1ванп1,|й и зажатый иринолом jinci подиимаюг -приводом 13 и вводят пол конец .uicia 01 )ажате.:Ц) 70. смонтированный на упорах (не показано) установоч- ны.х роликов 6. Приводом 29 отражатель 70 устанавливают на необходимую высоту, а цриводом 13 прижимают конец листа- обп1ивки и отражатель. 70 к роликам 19.

Боковые стенки 9 и 10 устанавливают приводом 45 в отогнутые кромки отиста- обцп1вки и прижимают ро.тиками 20 к тор- пам о11)ажа1е.1Я 70. В статическом положении листа, боковых стенок и отражателя, прижимаемых приводами 13 и 45 и роликами 19 производят прихватку сваркой полуавтоматом, а затем при врап1ении роликов 20 и подводе к ним тока от т()ансфор- матора производят сварку кожуха на начальном участке закатки кромок листа-обшивки 4 (фиг. 1 ).

Лля закатки кромок на листе-об|пивке 4 приводами 21 и 29 прижимают когшрные ролики 22 коромысел 14 к копирам 26, а уста- HOBO4Hi.ie ролики 6 онускают. Закаточные ролики 20 устанав.-п1вак)т приводами (не показаны) на закатку кромок листа-обшивки 4. Приводами 50 создают натяг боковых сгенок относите.тьно листа-обшивки, а приво дом 45 - постоянный нрижим их к роликам 19 и копирам 24 манипулятора 8. При постоянпом вращающем моменте на боковых стенках 9 и 10, создаваемом приводами 50 и реечными мехапизмами 49, по паправле- пию совпадаюп1ем с движением листа- об пивки, перемс шаемого роликами 19, а также при комбинированном прижиме заготовок приводами 45 и роликами 20 и 12, производят закатку кромок ;1иста-обпп1вки с боковыми Степками. Па заве)шаюшем этапе закатки njMi этом исключается петлеобразо- вапие ,тисга-обшивки, так как при оста- нов,тен.ном приводе 27 после закатки кромок приводы 50 продолжают создание вращающего момента (натя|-а) на боковых стенках 9 и 10. В таком напряженном сос1 оя- нии заготовки при их вран1ении свариваются на конечном участке с подводом тока к роликам 20 для контактной сварки и одновременно происходит закатка кромок листа- обшивки. При сварке толстостенных кожухов участки сваривают в статическом положении кожуха полуавтоматом или сварочными головками. Остановка привода 27 после закатки осушествляется концевым выключателем 73 (фиг. 5).

Затем кожух освобождают от прижима

роликов 12 и 20 и приводов 45 и 50, устанавливают приводом 45 в вертикальное положение, а затем опускают его на ролики 12 и прижимают к ним приводом 45 (фиг. 7). Зажимы 55 освобождают кожух

от прижима их к упорам 54 и поводок 53 отводится приводом 50 на некоторый угол, необходимый для установки фланца 76 на раструбе кожуха (фиг. 4 и 7). В этом положении монтируют фланец 76, прижимают его приводами 50 с поводками 53 к кожуху

и сваривают полуавтоматом. В этом же положении готовый кожух снимают, для чего освобождают кожух от зажима планшайб 47 и 48 и поводков 53 и разводят рычаги 42 манипулятора 8 приводами 43.

Сборка и сварка входного кольцевого фланца 74 с кожухом возможна одним из следующих способов.

Кожух устанавливают в вертикальное положение приводом 45 и планшайбу 47 освобождают от зажима боковой стенки. Приводом 43 планшайба 47 отводится от кожуха, и удержимаемый кожух устанавли вают приводом 43 в горизонтальное поло жпше (фиг. 6). Hii кожух монтируют фланец 74 и сваривают его ирерывистыми швами цри шаговом повороте планшайбы 48.

Сварка спиральных HIBOB прерывистыми при технологической необходимости возможна после закатки и сварки их на HanajibHOM и конечном участках закатки. При этом кожух устанавливают в положение, изображенное на фиг. 1 и 6, и сваривают по. 1уавтоматом швы, используя шаговый поворот планшайб одним из приводов 50 (поводок 53 второго привода 50 может быть отключен). С нятие готового кожуха также возможно путем одновременного разнода гкчаншайб 47 и 48 привода.ми 43 с предварительным освобождением кожуха от зажимов плапшайб и поводков или на обе стороны устройства, аналогично описанному. Изготовление кожухов, конструкции которых изображены на фи1 11 и 12, возможно с подачей листа-обпшвки 4 со сторо- Н1,1 механизма 5 (фиг. 3).

При этом исключается время на перена- ла.тку блока роликов 39 и экономится их ресурс (.муфтой 38 они могут быть отклю- чень1). Боковые стенки 9 и И), болты 75

и |)ланцы 74 и 76 при этом сваривают как описано при изготовлении кожухов основной конструкции (фиг. 9).

Лист-обшивку 4 укладывают на дополнительный рольганг 3, конец листа вводят в направляющие ролики (не показаны) рычага 11 и зажимают совместно с отражателем 70 между роликами 12 и 19, используя привод 29 (фиг. 3) и приводы 13 и 36. Затем сваривают конец листа 4 с отражателем 70. В случае технологической необходимости производят предварительное вальцевание листа 4 переменным радиусом с применением копиров 26 и 31 командоаппа- рата 7, при этом лист 4 с отражателем 70 может многократно вальцеваться в роликах 12 и 19. Вальцуемый лист 4 при этом проходит выше блока роликов 39 (на фиг. 3 лист 4 показан штрихпунктириой линией). Сборка и сварка листа 4 с боковыми стенками 9 н 10 возможна и без предварительного вальцевания листа переменным радиусом (например, при тонком листе).

Затем боковые стеики состыковывают с концом листа 4 и отражателем 70, сваривают их иа начальном участке в статическом положении и затем продолжают сварку цельносварными спиральными швами полуавтоматом или сварочными головками (не показаны) с поворотом кожуха, а также с управлением положения копиров 26 и 24 командоаппарата 7.

При изготовлении кожухов конструкции, изображенной на фиг. II и 12, приводы 50 для боковых стенок не участвуют в сборке, или обеспечивают получение небольшого вращающего момента на боковых стенках за счет питания цилиндров 50 низким давлением, например, равным 0,2-0,3 МПа (давление страгивания щтока пневмоци- линдра).

При подаче листа 4 по рольгангу 3 применяют зажимной механизм, привод 36 ко- Topoi o Е заимодейстнуст с подушкой 35, а при сборке с боковыми стенками после вальцевания переменным радиусом - с подушкой 34 (фиг. 3). Сборка кожуха с фланцами 74 и 76 производится аналогично изготовлению кожуха основной конструкции. производится аналогично изготовлению кожуха основной конструкции.

Применение автомата позволяет расширить технологические возможности, значительно упростить конструкцию и повысить надежность основных узлов и качество изготовления кожухов центробежных вентиляторов.

Формула изобретения

1. Автомат сборки и сварки кожухов вентиляторов, содержащий смонти рованные на основании рольганг для подачи листа-обшивки, командоаппарат, выполненный в виде привода и вала с копирами, кинематически соединенный с копирами командоаппарата правильно-подающий

механизм с приводными роликами, рычагами с прижимными роликами для листа- обшивки и закаточными роликами для боковых стенок кожухов, манипулятор, выполненный в виде рычагов, оснащенных соос- ными планшайбами с прижимами для бо0 ковых стенок и фланцев кожухов вентиляторов и копирными роликами, установ-пен- ными с возможностью взаимодействия с копирами командоаппарата, зажимное устройство для листа-обшивки и стол с подъем5 ными установочными роликами для листа- обшивки, сварочные головки, отличающийся тем., что, с целью расширения технологических возможностей, повышения качества и надежности путем обеспечения натяга боковых стенок кожуха относительно л иста0 обшивки при изготовлении тонкостенных и толстостенных кожухов шовной контактной сваркой, автомат оснащен смонтированным на основании со стороны расположения правильно-подающего механизма допол5 нительным рольгангом для подачи листа- обшивки, на рычагах манипулятора смонтированы реечные механизмы для поворота и ориентации боковых стенок кожуха относительно листа обшивки, командоаппарат оснащен дополнительным валом с копира0 ми, сменными шестернями для соединения с нриводом и цепной передачей для соединения основного и дополнительного валов, а стол выполнен в виде шарнирно закрепленной на основании консоли, оснащенной копирными роликами, установленными с

5 возможностью взаимодействия с копирами дополнительного вала командоаппарата.

2.Автомат по п. 1, отличающийся тем. что реечные механизмы снабжены регулируемыми поводками для боковых стенок кожу0

3.Автомат по пп. I и 2, отличающийся тем, что, зажимное устройство выполнено в виде смонтированных на этом рычаге двух опорных подушек и поворотною привода с прижимным баш.маком для после5 довательного прижима листа-обшивки к опорным башмакам.

4.Автомат по пп. 1-3, отличающийся тем, что основной вал командоаппарата установлен на основании с возможностью перемещения.

0 5. Автомат по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что, с целью обеспечения контактной сварки кожухов, автомат оснащен трансформатом для контактной шовной сварки, подключенным к закаточным роликам, при этом последние электроизолированы.

/7 с 29 8 50 S3 2 J

27 0 6 I / / / , 4-7

Изобретение относится к сварке , в частности, к оборудованию для сборки и сварки изделий с криволинейной образующей типа кожухов вентиляторов в широком диапазоне размеров. Цель изобретения - расширение технологических возможностей, повышение качества и надежности. Автомат содержит смонтированный на основании 1 основной 2 и дополнительный 3 рольганги для подачи листа-обшивки 4, правильно-подающий механизм 5, установочные ролики 6, командоаппарат 7 и манипулятор 8. Предварительно устанавливают планшайбу 47 манипулятора 8 горизонтально и закрепляют боковые стенки 9 и 10 кожухов на планшайбах 47. Соединяют боковые стенки 9,10 посредством поводков 53 с реечными механизмами 49. В этом положение стенок производят сборку и сварку их с болтами. Поворот стенок 9 и 10 при этом осуществляют реечными механизмами 49. Лист - обшивка 4 вальцуется одновременно или раздельно со сваркой болтов. Планшайбы 47 с боковыми стенками 9 и 10 устанавливают вертикально и приводом 45 прижимают к месту-обшивке 4. Копирные ролики манипулятора 8 взаимодействуют с копирами 24 командоаппарата. Приводами 50 создают натяг боковых стенок 9 и 10 относительно листа - обшивки 4. Благодаря этому качество сварки повышается. 4 з.п. ф-лы, 12 ил.

16

7Z

го

Ч7

21

ff

3

5ff 28

ф1/е. 2

I

Фиг.

Ц

vvrul

S2

, 3

75/,51

ы

17J

Фиг. 5

61

2

Вид б

nfl

.7

65 6

20

55

ЙАЛЬ

9 /

Фиг.9

9

х:

Фаг. 11

I e.i;iKTi)i И. | (1рн,1Я :5aK;i.t 50 10;Hi

Сдктавит1 . 1ь К. Уркжонн Техред И. ВересКорректор Н. Король

Гираж 894Подписное

ВНИИПП Госуларстненнок комигета iii) изобретениям и огк 1| 1тням при 1 КНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Р.чушскан наб., л. 4/5 11р(1Н.(Н()Лс Твеино-и: Лаге.1ьск11Й комбинат «Патент, i, У/кгород, y, i. Гагарина, 101

Г-Г

75

70 76

10

/ Ф1гг. Ю

-ю

Ю

Фиг.12