Устройство для автоматической сварки швов по линии пересечения двух цилиндров Советский патент 1991 года по МПК B23K37/02 B23K31/02 

Изобретение относится к устройствам для автоматической сварки цилиндрических пересекающихся изделий и может быть использовано при изготовлении различных сосудов и деталей трубопроводов.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности слежения по свариваемому шву.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 - кинематическая схема устройства; на фиг.З - вид А на фиг.2.

Устройство содержит сварочную головку 1 с мундштуком, привод его поворота, состоящий из вращающейся плоскости 2, на которой установлен и закреплен электродвигатель 2 с червяком 4 в опорах и червячным колесом 5, которое установлено и жестко зак- реплено. на вертикальной стойке 6, связанный муфтой 7 с механизмом 8 закрепления. На этой же стойке установлена и плоскость 2 на радиально упорных подшипниках, и регулируемая винтовая пара 9, имеющая регулировочный микрометрический винт 10 кривошипа 11 кулисного механизма слежения, состоящего из ролика 12 и кулис 13, которая жестко закреплена на тяге 14, один конец которой свободно проходит в направляющей 15, закрепленной на плоскости 2, а другой загнутый конец тяги 14 проходит через втулку 16, шарнирно связанную с шар- нирно-рычажным параллелограммным механизмом, состоящим из плеча 17, шарнирно связанного с регулируемыми рычгами 18 с регулируемой винтовой обоймой 19 с винтом 20, шарнирно закрепленной на стойке 21, второй регулируемый рычаг 22 параллелограмма одним концом связан с регулируемой винтовой обоймой 23 с винтом 24,

0

5

0

5

0

5

0

5

закрепленной на стойке 25, а второй конец свободно проходит во в тулке 16.

Ползун 26 жестко соединен со штангой 27. свободно проходящей через регулируемую крестовину 28 с винтом 29, закрепленную посредством направляющей 30 на плоскости 2, и втулку 31 с винтом 32, на втором конце штанги 27 закреплена цапфа 33 и обойма 34 с регулировочным винтом 35, при этом в обойму 34 вставляют сварочную головку 1 автомата.

Свариваемое изделие 36 закрепляется в кондукторе 37. При обходе сварочной головки по контуру пересечения двух цилиндров изделия образуется сварной шов 38.

Устройство работает следующим образом.

Производят настройку кривошипа 11 с роликом 12 с помощью винтовой пары 9 и винта 10 на величину размера R. С помощью винтовых обойм 19 и 23, винтов 20 и 24 осуществляют настройку рычагов 18 и 22 на размер R, a при помощи крестовин 28 втулки 31, обоймы 34 и винтов 29 32, 35 осуществляют настройку сварочной головки 1 на указанные выше размеры.

Включают электродвигатель 3, Начинает вращаться червяк 4 с угловой скоростью СО по заданной программе. Червяк 4 обегает червячное колесо 5, которое неподвижно закреплено на стойке 6 механизма 8 закрепления. При своем вращении червяк 4 увлекает во вращательное движение плоскость 2. которая, вращаясь, приводит в поступательное движение тягу 14 кулисного

механизма слежения, которая перемещается вдоль вращающейся плоскости 2. Перемещаясь вместе с /шоскостью 2.. . кривошип 11 воздействует на ролик

12, который перемещается в пазу кулисы 13, тем самым воздействует на тягу 14, которая связана с кулисой 13. Тяга 14 свободно перемещается в направляющей 15 и взаимодействует с шар- нирно-рычажным механизмом параллелограмма через втулку 16, при этом пол-. зун 26, который кинематически связан с плечом 17 механизма параллелограмма, совершает плоско-параллельное движение, воздействуя на штангу 27 и сообщая ей вертикальное перемещение вместе с втулкой 31 цапфы 33 и обоймой 34

34 головки 1 сварочного автомата, установленных на другом конце штанги 27.

При этом свариваемое изделие 36 остается неподвижным в кондукторе 37. а головка 1 сварочного автомата участвует в сложном перемещении, обегает линию пересечения двух цилиндров свариваемого изделия 36, Образуя сварной шов.

Зависимости между углом и координатами X,Y,Z и размерами соединяемых элементов R j и R определяющим положение точки на линии пересечения двух цшп-чдров, имеют вид.:

X у R4sin4 ;

186

dlf -R«siitf; qr Rrcos4 ;

dZ .M-Sini f

dlf 2 R2-R2.cos2V

-гт ..

4

1Р2 +

1К (R2, -R2 , со)

(2)

Из условия задания постоянной скорости V обхода сварочного автомата по стыку угловая скорость движения механизма составляет

dS/d4 Rr const;

25

v- .R,,

CJ

R

R sin224

R + (

(3)

Изобретение относится к устройствам для автоматической сварки цилиндрических пересекающихся изделий и может быть использовано при изготовлении различных сосудов и деталей трубопроводов. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности слежения по свариваемому

-Гч-ц

COS2f

(1)

АУ. 1) 4) где 69ср V/R(;

UOD

Ri

JR2 +Rl sin2 2ЧУ4(R|-R2 cos2tf

-

R

Cp HR2

UOD где V - средняя скорость перемещения сварочной головки; средняя угловая скорость; радиусы малого и большого размера труб;

дополнительная .угловая скорость перемещения сварочного аппарата.

Устройство экономически целесооб- разно сравнительно просто в эксплуатации, компактно, позволяет автоматически осуществлять сварку швов по линии пересечения двух цилиндров с ,a дополнительная угловая скорость .составляет

Ri

n2 2ЧУ4(R|-R2 cos2tf

- О, (5)

заданной По программе постоянной скоростью и с обеспечением высококачественной сварки.

Формула изобретения

Устройство для автоматической сварки швов по линии пересечениядвух цилиндров, содержащее сварочную головку с мундштуком,1механизм закрепления устройства на изделии С верти- . калькой стойкой, механизм поворота сварочной головки, выполненный в виде вращШшцёися посредством радиальноупорных подшипников соосно вертикаль- ной стойке плоскости, закрепленного на плоскости привода вращения и зубчатого колеса, неподвижно закрепленного на вертикальной стойке, а так- же механизм слежения по линии пересечения двух цилиндров, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности слежения по свариваемому шву, механизм слежения по линий пересечения двух цилиндров выпочнен в виде кулисы, закрепленной на тяге со свободно перемещающейся по ней втулкой, У кривошипа, соединенного посредством регулируемой винтовой пары с вертикальной стойкой и посредством ролика - с кулисой, неподвижно закрепленной на плоскости направляющей и шарнирно-рычажного параллелограм- много узла с регулируемыми рычагами,

16327188

шарнирно соединенными посредством регулируемых обойм со стойками, неподвижно закрепленными на плоскости, шарнирно соединенными с регулируемыми рычагами плечом, ползуном, штангой, неподвижно закрепленной на плоскости посредством опор крестовиной и цапфой, привод вращения выполнен в

JQ виде электродвигателя и червяка, а зубчатое колесо изготовлено с червячным зубом, при этом тяга подвижно размещена в направляющей, втулка шарнирно соединена с плечом, ползун раз15 мещен подвижно на плече и шарнирно соединен со штангой, штанга подвижно размещена в крестовине, цапфа подвижно размещена на штанге с возможностью фиксации, сварочная головка

20 размещена в цапфе, а червяк установлен в контакте с червячными зубьями неподвижного зубчатого колеса.

ZMK

7&7

V

1Y77/77/f77/777///.

& NVs

37

Фиг. 2.

16

26

П

32

П I

Фиг.З

13

11

@j

0

12