УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЕМ В ПРОЦЕССЕ СВАРКИ Советский патент 1994 года по МПК B23K37/04 

Изобретение относится к автоматизации процессов изготовления изделий типа "медицинских источников", например, с помощью сварки дугой, управляемой магнитным полем, и может найти применение в любой отрасли народного хозяйства при дистанционном выполнении работ.

Известно устройство для позиционирования изделием в процессе сварки, содержащее смонтированные на основании ось с многопозиционным столом с коническими отверстиями и делительным механизмом, выполненным в виде подпружиненного штока с фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с коническими отверстиями стола, и сварочный аппарат.

Недостатком устройства является то, что оно не может обеспечить позиционирование изделием типа "медицинских источников" в процессе сварки, особенно дугой, управляемой магнитным полем при выполнении работ в условиях "горячих камер" с помощью манипулятора.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для позиционирования изделием в процессе сварки, содержащее смонтированные на основании ось с многопозиционным столом с коническими отверстиями и делительным механизмом, выполненным в виде подпружиненного штока с фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с коническими отверстиями стола, сварочный аппарат, оснащено установленными на каждой позиции стола с возможностью ограниченного перемещения в плоскости стола подпружиненными рычагами с прижимной поверхностью для изделия и канавкой на каждом из них, дополнительным фиксатором, выполненным в виде подпружиненного штока с отверстием, размещенного в отверстии собачки, шарнирно соединенного со штоком рычага с роликом, при этом фиксатор делительного механизма выполнен с кольцевой проточкой, собачка дополнительного фиксатора размещена с возможностью взаимодействия с проточкой фиксатора делительного механизма, ролик дополнительного фиксатора установлен с возможностью взаимодействия с канавкой прижимного рычага, шток делительного механизма оснащен упором, шток дополнительного фиксатора оснащен упорами, один из которых установлен с возможностью взаимодействия с упором фиксатора делительного механизма, а другой - с возможностью взаимодействия со сварочным аппаратом, при этом конец фиксатора делительного механизма выполнен в виде усеченной сферы, устройство оснащено закрепленной на оси направляющей втулкой, стол выполнен с гнездами для изделия на каждой позиции, а ось стола снабжена пятой и пружиной.

На фиг. 1 показана кинематическая схема предлагаемого устройства в момент установки поворотного стола на полую ось основания; на фиг. 2 - схема устройства в момент предварительной фиксации стола относительно сварочной головки; на фиг. 3 - схема устройства в рабочей позиции; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение по Б-Б на фиг. 1,2,3; на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 1,2,3.

Устройство состоит (см.фиг.1), из основания 1, в котором неподвижно установлена направляющая втулка 2, на которую свободно насажен приводной поворотный стол 3 (см.фиг.2) с гнездами 4 (см.фиг.4) размещения цилиндрических изделий 5 малого диаметра (медицинских источников) для осуществления герметизации по торцу с помощью сварки дугой, управляемой магнитным полем. Делительный механизм поворотного стола 3 выполнен в виде канавки 6 (см.фиг. 4) на наружной поверхности прижимного рычага 7 и ответного ей контактного ролика 8, поворотно закрепленного на рычаге 9 с возможностью качения вокруг оси 10, смонтированной в основании 1, и связанного со штоком 11 через ось на нем и продольный паз 12 на рычаге 9, ось 13 поворота прижимного рычага 7 размещена в сквозном пазу 14, выполненным радиально каждому гнезду 4 стола 3. В столе 3 параллельно сквозному пазу 14 (см.фиг.4) выполнено коническое отверстие 15, ответное рабочему торцу, в виде усеченной сферы фиксатора 16, делительного механизма, связанного со штоком 17. Штоки 11 и 17 связаны между собой через подпружиненный пружиной 18 упор 19 в виде втулки, центрично надетой на шток 11 прижимного рычага 7, свободный конец которого несет упор 20 связи его с кареткой 21, механизма горизонтального перемещения сварочного аппарата 22 с неплавящимся электродом 23 и электромагнитами 24, упор 19 через разъемный в осевом направлении шатунно-рычажный механизм контактно связан с одним из элементов (упором) 25 этого шатуна, который через угловой рычаг 26 связан с приводом 27. Другой элемент 28 этого шатуна подпружинен относительно элемента (упора) 25 и шарнирно связан со штоком 17 фиксатора 16. Штоки 11 и 17 связаны между собой механизмом блокировки, выполненным в виде собачки 29, шарнирно установленной в штоке 11 с возможностью взаимодействия с упорной поверхностью 30 отверстия 31 в основании 1, через которое шток 11 пропущен, и упорной кольцевой проточки 32, выполненной на штоке фиксатора 16. Для улучшения условий обслуживания сварочной установки поворотный стол выполнен съемным и свободно надет с возможностью продольного перемещения на ось 33 между его пятой 34 с пружиной сжатия 35 и эксцентриковым прижимом 36 (см.фиг. 5). При этом ось 33 свободно установлена в направляющей втулке 2 с выталкивателем 37 изделий 5 из гнезд 4 стола 3, которые выполнены сквозными с упорными элементами 38 в их донной части. Это дает возможность взять манипулятором весь стол 3, собрать в нем изделие 5 и установить его во втулке 2 для осуществления процесса сварки головкой 22, имеющей, кроме приводной каретки 21 механизма горизонтального перемещения, каретку 39 вертикального перемещения. Каретка 21 через шарнирно-рычажный механизм 40 связана с приводной рукояткой 41, установленной в основании сварочной головки 22.

Устройство работает следующим образом.

В гнездах 4 поворотного стола 3 размещают медицинские источники 5 (12 шт. ), отпуская каждый из них до упорного элемента 38. Данную операцию, как правило, осуществляют вне горячей камеры, если поворотный стол 3 достаточно чистый. Затем поворотный стол 3 (см.фиг.1),установленный на ось 33 с пятой 34, пружиной сжатия 35 и эксцентрикового прижима 36 с помощью манипулятора устанавливают в направляющую втулку 2 до контактирования пяты 34 с основанием 1. Далее каретку 21 механизма горизонтального перемещения сварочной головки 22 подводят манипулятором (на фиг. не показано) за приводную рукоятку 41 в рабочее положение (см.фиг.1 влево) и одновременно через упор 20 на штоке 11, который в отведенном (прямом) положении находится в контакте с кареткой 21. При этом через шток 11 один из элементов делительного механизма, т.е. ролик 8, качающийся на рычаге 9 вокруг оси 10, приводят в контакт с внешней поверхностью поворотного стола 3, затем приводом (на фиг. не показано) поворотный стол 3 поворачивают до попадания ролика 8 в ответную канавку 6 на внешней поверхности рычага 7 подпружиненный и качающийся на оси 13 в радиальном отверстии 14. Таким образом (см.фиг. 2), рабочая позиция поворотного стола 3 и фиксатора 16 находятся напротив отверстия 15 и предварительно зафиксирована. При этом собачка 29, упираясь, в упорную поверхность 30, заняла горизонтальное положение в отверстии 31 основания 1. Теперь поворотом ручки 27 углового рычага 26 разъемный шатун опускают вниз, и его подпружиненный элемент 28 подает с помощью штока 17 фиксатор 16 в отверстие 15 в столе 3 (см.фиг.3), а упор 25 входит в контакт с торцом упора 19 и,сжимая пружину 18 через ролик 8 и рычаг 7, окончательно зажимает изделие 5 в гнезде 4. Теперь перемещением каретки 39 механизма вертикального перемещения сварочной головки 22 электрод 23 устанавливают на расстоянии требуемой длины дуги от герметизируемого торца изделий 5 и включают сварочный ток, осуществляя процесс сварки дугой, управляемой магнитным полем. После герметизации первого изделия 5 ручку 27 углового рычага 26 поворачивают манипулятором в противоположную сторону, в результате чего рычаг 26 поднимает элемент шатуна 28 и упор 25 вверх, при этом элемент 28 отводит шток 17 назад, выводя фиксатор 16 из отверстия 15. При этом упор 25 выходит из контакта с торцом упора 19, усилие пружины 18 ослабевает, собачка 29 выходит из отверстия 31 и, разворачиваясь вокруг своей оси под собственным весом, входит в упорную кольцевую проточку 32 на фиксаторе 16. Теперь включают привод поворота стола 3, стол поворачивается, при этом ролик 8, находясь постоянно в контакте с его внешней поверхностью, попадает в канавку 6 на прижимном рычаге 7 (см.фиг.4) гнезда 4 следующего изделия 5. Манипулятор ручку 27 углового рычага 26 разворачивает вперед и снова повторяет процесс фиксации и зажатия следующего изделия 5 в гнезде 4 стола 3.

После герметизации последнего изделия 5 (12-го по порядку) манипулятор разворачивает рукоятку 27 в обратную сторону, выводит фиксатор 16 из отверстия 15, а также из контакта упор 25 шатуна и торец упора 19, ослабляя усилие пружины 18, в порядке указанном выше. Затем манипулятор с помощью каретки 39 механизма вертикального перемещения отводит вверх головку 22 с электродом 23 и с помощью каретки 21 горизонтального перемещения сварочной головки 22 отводит ее от изделия вправо, а вместе с ней через упор 20, шток 11, на котором установлен рычаг 9 ролика 8, отводит от внешней поверхности прижимного рычага 7 с канавкой 6 и ролик 8. Далее манипулятор нажимом рукоятки эксцентрикового зажима 36 вниз через стол 3 сжимает пружину 35 на оси 33 до контакта выталкивателя 37 с каждым изделием 5 в гнездах 4. При этом все изделия 5 выходят из своих гнезд 4 на такое расстояние, чтобы манипулятор мог их извлечь. После выгрузки изделий 5 из гнезд 4 стола 3 манипулятор поворачивает рукоятку эксцентрикового зажима 36 в исходное положение, в результате чего стол 3 под действием пружины 35 поднимается вверх по оси 33 и свободные гнезда 4 снова готовы к загрузке следующей партии изделий 5. В случае изменения типоразмеров изделия 5 поворотный стол 3 с помощью манипулятора и ручки эксцентрикового зажима 36 удаляется из горячей камеры, а другой стол 3 с изделием 5 надевается тем же манипулятором на втулку 2 основания 1, затем все повторяется снова.

Устройство по сравнению с прототипом позволяет сваривать изделия типа "медицинских источников" и в условиях горячих камер, повысить качество сварных соединений медицинских ампул при герметизации их по торцу, так как рабочий торец фиксатора в виде усеченной сферы, перемещаясь по конической поверхности, позволяет стабилизировать расстояние между концом электрода и торцом свариваемого изделия. Кроме того, данная конструкция делительного механизма позволяет значительно повысить точность фиксации цилиндрического изделия малого диаметра, так как кроме основного механизма фиксации имеется предварительный механизм фиксации, в результате работы которого полностью исключен силовой поворот стола, обеспечивающий заход фиксатора в его отверстие полностью, поскольку в результате этого поворота отверстие быстро разбивается (для горячих камер вся конструкция выполнена из нержавейки), что снижает точность фиксации, а следовательно, и качество сварки. Качество сварки в значительной степени обеспечивает и механизм блокировки, так как исключает зажим изделия до его фиксации. Конструкция легко обслуживается манипулятором, так как зажим изделия и фиксация осуществляются от одного привода, а съемный стол с выталкивателем расширяет типоразмер свариваемых изделий. Кроме того, в конструкции место сварки свободно для доступа сварочной головки, так как прижим изделия осуществляется сбоку, при этом колодка используется и как один из элементов делительного механизма. (56) Авторское свидетельство СССР N 946871, кл. В 23 К 37/04, 1980.

Использование изобретения: для изготовления медицинских источников. Сущность изобретения: устройство содержит стол 3 с гнездами 4 для изделий 5. Устройство содержит фиксатор 16 со штоком 17. Дополнительный фиксатор устройства выполнен в виде штока 11 с отверстием, собачки 29, установленной с возможностью взаимодействия с проточкой 32 фиксатора 16. На штоке 11 шарнирно установлен рычаг 9 с роликом 8. На каждой позиции стола установлен прижимной рычаг 7 с канавкой для ролика 8. 6 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЕМ В ПРОЦЕССЕ СВАРКИ, содержащее смонтированные на основании ось с многопозиционным столом с коническими отверстиями и делительным механизмом, выполненным в виде подпружиненного штока с фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с коническими отверстиями стола, сварочный аппарат, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения изготовления изделий типа "медицинский источник", оно оснащено установленными на каждой позиции стола с возможностью ограниченного перемещения в плоскости стола подпружиненными рычагами с прижимной поверхностью для изделия и канавкой на каждом из них, дополнительным фиксатором, выполненным в виде подпружиненного штока с отверстием, размещенной в отверстии собачки, шарнирно соединенного со штоком рычага с роликом, при этом фиксатор делительного механизма выполнен с кольцевой проточкой, собачка дополнительного фиксатора размещена с возможностью взаимодействия с проточкой фиксатора делительного механизма, ролик дополнительного фиксатора установлен с возможностью взаимодействия с канавкой прижимного рычага, шток делительного механизма оснащен упором, шток дополнительного фиксатора делительного механизма оснащен упорами, один из которых установлен с возможностью взаимодействия с упором фиксатора делительного механизма, а в другой - с возможностью взаимодействия со сварочным аппаратом. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что конец фиксатора делительного механизма выполнен в виде усеченной сферы. 3. Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что оно оснащено закрепленной на оси направляющей втулкой, а ось стола - пятой и пружиной. 4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что стол выполнен с гнездами для изделия на каждой позиции стола.