Устройство для сварки с колебаниями сварочной горелки Советский патент 1992 года по МПК B23K9/30 

фс/г. /

лебаний, выполненный в виде винта с кареткой и двуплечим рычагом 5. На одном конце двуплечего рычага 5 закреплена горелка 6, а другой конец рычага 5 выполнен в виде вилки 7. В устройство входит водило 15 в виде поворотного диска с пазом 16, две направляющие 12 и 13,одна из которых неподвижна, а другая установлена на каретке 9 механизма регулирования амплитуды. Толкатели 17 и 18 размещены в направляющих 12 и 13 с возможностью возвратно-поступательного перемещения, причем толкатель 17 с двумя пальцами размещен в направляющей 13, установленной на каретке 9, один из пальцев этого толкателя размещен в вилке двуплечего рычага 5, а другой его палец и палец второго толкателя размещены в пазу 16 водила 15 Конструкция устройства обеспечивает выполнение маятниковых колебаний горелки без использования возвратной пружины, что позволяет повысить качество сварки за счет обеспечения одинаковой скорости перемещения горелки в обе стороны колебаний, а также уменьшить мощность используемого электродвигателя. Зил.

Использование: автоматическая сварка стыковых и угловых швов. Сущность изобретения: устройство содержит привод 2 с кулачком 3 на его выходном валу. Устройство имеет два параллельных толкателя, один из которых, например толкатель 18, выполнен с одним пальцем на одном из своих концов, другой, например толкатель 17, - с двумя, а на противоположных концах толкателей смонтированы копирные ролики 19 и 20, установленные в контакте с кулачком. Устройство имеет механизм регулирования ко& 1 204 СЛ С XI XI со О СА

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при автоматической сварке стыковых и угловых швов, выполняемых с колебаниями электрода.

Известны устройства для сварки с колебаниями сварочной горелки (авт. св. СССР Nfe 414067, кл. В 23 К 9/30, авт. св. СССР Ms 891285, кл. В 23 К 9/30), содержащие привод колебаний с корпусом и кинематически связанным с горелкой подпружиненным копиром, взаимодействующим с торцовой поверхностью кулачка.

Недостатком этих устройств является наличие пружины для прижатия копира (ко- пирных роликов) к торцовой поверхности кулачка, которая обеспечивает возвратное движение горелки в процессе колебаний, Прижимная пружина попеременно действует то совместно с направлением колебания горелки (движение на спуск по кулачку), то против направления колебания горелки (движение на подъем по кулачку). Следовательно, наличие прижимной пружины приводит к переменному силовому воздействию на кулачок и разной скорости движения горелки при изменении направления ее колебания, Это приводит к ухудшению качества сварных швов. Для частичной компенсации этого явления применяются привода при избыточной мощности электродвигателя.

Наиболее близким по технической сущности является устройство сварки с колебаниями сварочной горелки (см. авт. св. СССР № 1480999, кл. В 23 К 9/30), содержащее привод с кулачком, подпружиненный двуплечий рычаг со сварочной горелкой, механизм изменения амплитуды колебаний з виде винта с подвижной кареткой, на которой закреплен копир

Недостатком этого устройства также является наличие пружины, приводящей к не- стабильности скорости колебаний сварочной горелки

Целью изобретения является улучшение качества сварки путем обеспечения одинаковой скорости перемещения горелки в обе стороны ее колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее привод, на выходном валу которого закреплен кулачек, в контакте с торцом которого установлен копирный ролик, связанный через

механизм регулирования амплитуды колебаний, выполненный в виде винта с установленной на нем кареткой, с двуплечим рычагом, на одном из концов которого закреплена горелка, снабжено водилом в виде

поворотного диска с диаметральным пазом, вторым копирным роликом, установленным в контакте с кулачком, двумя направляющими, одна из которых закреплена неподвижно, а другая установлена на каретке

механизма регулирования амплитуды. Устройство снабжено также двумя параллельными толкателями, один из которых выполнен с одним пальцем на одном из своих концов, другой - с двумя, а на противоположных концах толкателей смонтированы копирные ролики, второй конец двуплечего рычага выполнен в виде вилки, толкатели размещены в направляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения, причем толкатель с двумя пальцами размещен в направляющей, установленной на каретке, один из пальцев этого толкателя размещен в вилке двуплечего рычага, а другой его палец и палец второго толкателя - в

пазу водила

Существенными отличительными признаками, т.е. новыми свойствами заявленной совокупности признаков является следующие:

снабжение устройства водилом, содержащим прямолинейный паз по диаметру водила и смонтированным в корпусе устройства с возможностью поворота вокруг своей оси, наличие двух копирных роликов, взаимодействующих с кулачком, и закрепление обоих роликов на толкателях, размещенных параллельно с возможностью продольного перемещения в направляющих и содержащих пальцы, размещенные в пазу водила, обеспечивают за счет колебательного движения водила, возникающего при вращении профильного кулачка, возвратное движение горелки при отсутствии в устройств ьозьратной пружины;

выполнение свободного конца двуплечего рычага с горелкой в виде вилки и размещение в ней дополчительного пальца, закрепленного на конце толкателя, проходящего в направляющей, смонтированной на каретке, обеспечивает колебание рычага с горелкой за счет вращения кулачка при разных заданных амплитудах колебаний горелки;

размещение одного из толкателей с ко- пирным роликом в направляющей каретки, смонтированной с возможностью перемещения в направляющих механизма изменения амплитуды, а также пальцев этого толкателя в вилке двуплечего рычага с горелкой и в пазе водила обеспечивает изменение амплитуды колебаний во время колебаний горелки, а также озботу устройства при различных величинах амплитуды колебаний.

Совокупность указанных отличительных признаков сообщает новое свойство ус- тройству, исключает необходимость применения возвратной пружины и обеспечивает одинаковую скорость перемещения горелки в обе стороны колебаний и повышение качества сварки.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фм 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - кинематическая схема работы устройства.

Устройство состоит из корпуса 1, закрепленного на приводе 2 кулачка 3 помощью тангенциального зажима 4. Кулачок 3 выполнен в виде усеченного цилиндра, плоскость сечения которого наклонена к оси его вращения под углоы а. В корпусе смонтирован двуплечий рычаг 5, несущий на одном плече сварочную горелку 6, а свободное плечо выполнено в виде вилки 7. В корпусе имеется механизм 8 изменения амплитуды колебаний, содержащий подвижную карегкуЭ, размещенную а

и

10

15

0

5

0

5

0

5

0

направляющих 10 и регулировочный винт 11 Устройство имеет неподвижную направляющую 12 и направляющую 13, смонтированную на каретке 9. В корпусе на оси 14 смонтировано водило 15, которое имеет диаметральный паз 16, В направляющих 12 и 13 размещены параллельные толкатели 17 и 18, на концах которых закреплены копир- ные ролики 19 и 20. На противоположных концах толкателей смонтированы пальцы 21 и 22, размещенные в пазу 16 водила 15, а на толкателе 17 смонтирован второй палец 23, размещенный в вилке 7 двуплечего рычага 5. Для обеспечения монтажа устройства его корпус 1 выполнен разъемным.

Устройство работает следующим образом

Привод 2 с кулачком 3 вдвигается в корпус 1 до момента контакта торцовой поверхности кулачка с обоими роликами 19 и 20, прижимается к ним до выборки возможных люфтов в соединениях и фиксируется в этом положении зажимом 4. Профильный кулачок 3 при своем вращении синхронно воздействует на копирные ролики 19 и 20, через них - на толкатели 17 и 18, которые кинематически связаны друг с другом посредством пальцев 21 и 22 и водилом 15, в пазу 16 которого размещены пальцы. Систему, состоящую из двух параллельно друг другу перемещающихся толкателей 17 и 18, торцовой поверхности кулачка 3 и прямолинейного паза 16, можно рассматривать как параллелограмм (а б с д) с шарнирами в точках касания кулачка с копирными роликами 19 и 20 и пальцев 21 и 22 с пазом 16.

Следовательно, при вращении кулачка 3 водило качается на угол 2«, который равен двум углам скоса кулачка 3, а толкатель 17 совершает возвратно-поступательные движения вдоль своей оси и посредством пальца 23, размещенного в вилке 7 двуплечего рычага 5, приводит в колебания сварочную горелку 6. Величина размаха колебаний конца электрода горелки А зависит от радиуса колебаний R, длины свободного плеча двуплечего рычага 5 и величины хода толкателя 17, равного mimi bidi 2r,tg«.

Из схемы, представленной на фиг. 3. легко можно установить,что mi mi A

2 R

1 R

Отсюда А тцтм -р 2 г tg a

R U

55 При перемещении каретки 9 с направляющей 13 и толкателем 17 по направляющим 10 механизма изменения амплитуды колебаний ролик 19 перемещается по поверхности кулачка из точки b в точку о, при

этом величина амплитуды колебаний изменяется от максимальной до нуля.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает колебания горелки с помощью кулачка без возвратной пружины, одинаковую скорость колебания в обе стороны, а также позволяет снизить мощность электродвигателя привода механизма колебаний. Применение устройства позволяет повысить качество сварки.

Формула изобретения Устройство для сварки с колебаниями сварочной горелки, содержащее привод, на выходном валу которого закреплен кулачок, в контакте с торцом которого установлен копирный ролик, связанный через механизм регулирования амплитуды колебаний, выполненный в виде винта с установленной на нем кареткой, с двуплечим рычагом, на одном из концов которого закреплена горелка, отличающееся тем, что. с целью улучшения качества сварки путем обеспечеА

0

5

0

ния одинаковой скорости движения горелки в обе стороны ее колебаний, оно снабжено водилом в виде поворотного диска с диаметральным пазом, вторым копирным роликом, установленным в контакте с кулачком, двумя направляющими, одна из которых закреплена неподвижно, а другая установлена на каретке механизма регулирования амплитуды, двумя параллельными толкателями, один из которых выполнен с одним пальцем на одном из своих концов, другой - с двумя, а на противоположных концах толкателей смонтированы копирные ролики, второй конец двуплечего рычага выполнен в виде вилки, толкатели размещены в направляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения, причем толкатель с двумя пальцами размещены в направляющей, установленной на каретке, один из пальцев этого толкателя размещен в вилке двуплечего рычага, а другой его палец и палец второго толкателя размещены в пазу водила.

Фиг, 2

$иг.5