Способ автоматической точечной дуговой сварки и автомат для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B23K37/02 B23K9/16 

сколько сварочных горелок 4, установленных на шасси 1 с возможностью движения относительно него по заданной замкнутой линии, для чего шасси 1 имеет копирную направляющую 9 с участками захода и выхода горелок, автомат имеет устройство перемещения горелок относительно шасси, выполненное в виде планшайбы 5, установленной на шасси 1 с возможностью вращения, или цепи. 2 с. и 2 з,п.ф-лы, б ил.

Использование: непрерывная сварка при непрерывном движении шасси, повышение производительности. Сущность изобретения: сварку осуществляют несколькими (две и более) горелками, перемещая их относительно шасси по заданной замкнутой линии, последовательно каждой горелкой без остановки шасси, в каждую горелку, находящуюся на позиции сварки, используют в качестве опоры автомата при перемещении остальных горелок относительно опорных; автомат имеет приводное шасси 1, устройство подачи проволоки и не

Изобретение относится к сварочному производству..- .

Известен способ автоматической точечной дуговой сварки, заключающийся в перемещении горелки на позицию сварки с помощью шасси вдоль свариваемого стыка с периодическими остановками шабси и опусканием горелки с помощью пневмоци- линдра для выполнения сварки точки. После сварки точки горелку поднимак ; возрбнов- ляют движение шасси и перемещают горелку на следующую позицию сварки,

Автомат для автоматической точечной дуговой сварки содержит приводное шасси, установленную на нем с возможностью вер- тикальног.р перемещения сварочную, механизм подачи проволоки, привод шасси и пневмоцилиндр-вертикального перемещения горелки. ; - ; ;:; : . - ,

Недостатки описанных способа и уст- ройства заключаются в низкой производительности из-за необходимости прерывать процесс движения автомата вдоль стыка или процесс сварки точек..

Целью изобретения является повыше- ние производительности процесса.

Для достижения поставленной цели сварку выполняют одной или более после- довательно устанавливаемыми в позицию сварки, горелками, которые перемещают по замкнутой линии относительно шасси сварочного устройства, причем каждую горелку на позиции сварки используют как опору, а остальные горелки во время сварки переме- щают ртнрсительно горелки или горелок; а автомат Дли точечной дуговой сварки, содержащий приводное шасси с приводом перемещения и установленную на нем сварочную горелку с устройством подачи проволоки, снабжен одной или более дополнительными сварочными горелками, при этим все горелки установлены на шасси с возможностью перемещения относительно негр по замкнутой линии и оснащены меха- низмом их перемещения, а шасси снабжено копирной направляющей с заходными участками, выполненными на ее краях, при этом механизм перемещения горелок относительно шасси выполнен в виде поворот- ной планшайбы или в виде пластинчатой цепи.

Сварка несколькими последовательно сменяющими друг друга на позициях сварки горелками с непрекращающимся во время очередной сварки движением шасси обеспечивает перемещение каждой следующей горелки во время сварки на предыдущей позиции без прекращения на ней сварки. По окончании сварки на предыдущей позиции тут же осуществляется сварка на очередной следующей позиции следующей горелкой i без прекращения движения к очередной позиции следующей за ней горелки. Это повышает производительность, обеспечивает непрерывность процесса.

На фиг. 1 изображен автомат в разрезе; на фиг.2-вид А на фиг.1; на фиг.З - вариант выполнения автомата; на фиг.4 - вид Б на фиг.З; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.З; на фиг.6 - разрезТ-Г на фиг.З,

Автомат содержит приводное шасси 1 на роликах 2,3 и несколько (в данном случае восемь) горелок 4 (не менее двух), установленных на шасси с возможностью перемещения относительно шасси по замкнутой линии. Для этого горелки установлены или (фиг.1, 2) на приводной планшайбе 5, установленной с возможностью вращения на валу б, закрепленном на шасси, или (фиг.3,4.5,6) на цепи 7, приводимой шестер- йей 8. установленной на валу 6, а шасси имеет для прохода горелок копирную направляющую 9 с участками захода и выхода. На валу 6 смонтированы на каркасе катуш- ш 10 (по количеству горелок) сварочной проволоки 11. Планшайба 5 выполнена с наклоном в сторону свариваемого соединения, ролик 2 в этом случае также выполнен наклонным (фиг.1,2). Планшайба может быть и горизонтальной. Для привода вращения планшайбы 5 и движения цепи 7 имеется электродвигатель 12 с конусной шестеренчатой передач.ей 13 на планшайбу 5 (фиг. 1,2) или ременной передачей 14 (фиг.3,4) вращения шестерни 8. Шестерня 8 связана цепью 7 с шестерней 15, установленной на валу 16 (фиг.3,4,5), в свою очередь установленном в шасси 1. Для осуществления привода на подающий вал (ролик) 17 он связан в первом варианте (фиг.1,2) цепной (или ременной) передачей 18 с двигателем 12 (но может быть и отдельный привод) и во

втором варианте (фиг.3.4.5) редуктором 19 с двигателем 20.

Для подачи защитного газа в валу б имеется полость 21 со штуцером, ограниченная перегородкой 22 и через распределитель 23 и шланги 24 связанная с горелками. Перегородка 22 в первом варианте (фиг. 1,2) расположена вдоль вала, а во втором варианте (фиг.3,4) поперек. Поэтому провод 25 электропитания и управления электропитания и управления электродвигателями в первом варианте (фиг. 1,2) пропущен через полый вал 6, а во втором варианте (фиг.3,4) проходит через шасси между шестернями 8 и 15. Горелки 4 имеют упоры 26, штуцеры 27 подвода газа, направляющие 28 для сварочной проволоки и прижим 29 с роликом 30 для поджатия сварочной проволоки к подающему валу 17 (здесь может быть применено устройство для пульсирующей подачи проволоки, например по авт.св. № 1579681. имеющее ступенчатый ролик с участками перехода одной ступеньки в другую, взаимодействующий через подающий с прижимным).

Для прохождения горелки под направляющей 9 горелки снабжены подшипниками 31 и для снятия сварочного тока с токопод- вода 32 с токосъемниками 33, выходящими за ширину направляющей. В первом варианте (фиг. 1,2) горелки имеют продольный паз 34, в котором расположена ось 35, в свою очередь установленная в пазу 36, выполненном в планшайбе, и подпружинены пружиной 37 относительно края планшайбы. Паз 36 расположен поперек паза 38, выполненного вдоль по диаметру в планшайбе 5, и вдоль которого по поверхности планшайбы выполнен выступ 39. Горелка на планшайбе установлена в пазу 38 и подпружинена пружиной 37 по направлению к краю планшайбы. Кроме того, на упоре 26 имеется выступ 40 до упора в торец верхнего листа 41 свариваемого изделия, а прижим 29 снабжен осью 42 для возможности поворота прижима. Пружина 43 поджимает прижим 29 к горелке. Выше паза 34 на горелке имеется кольцевой выступ 44. На пазу 36 свободно установлена тарель 45, а между кольцевым выступом 44 и тарелью 45 свободно расположена пружина 46 сжатия. Во втором варианте (фиг.3,4) имеется механизм автоматического поджатия прижима 29 к ролику-валу 17. Механизм содержит клин 47. расположенный на подпружиненном вниз кольце 48(пружина не показана), установленном на упорах 26. Автомат расположен (фиг.3,4) на направляющей 49, установленной на оси 50, установленной в

корпусе 51, и снабжен тягой 52 направляющей 49.

Автомат по первому варианту (фиг. 1,2) работает следующим образом. 5Перед началом работы его устанавливают на начало нахлестрчного соединения таким образом, что он роликом 3 и уступом 40 (фиг.1) на упоре 26 упирается в нижний лист соединения или на оснастку. По проводу

0 (кабелю) 25 напряжение и сигналы управления подаются на электродвигатель 12. (Может быть и два кабеля, один на двигатель привода, а второй на двигатель подачи проволоки, не показано). От электродвигателя

5 12 движение передается через блок конусных шестерен 13 на планшайбу 5 с установленными на ней горелками и подающий вал и подающий вал 17с помощью передачи 18. Подающий вал 17 передает движение с по0 мощью прижимного ролика 30 прижима 29, прижатого пружиной 43 к валу 17, и подает сварочную проволоку 11с катушки-10 по направляющей 28, соответствующей горелке, находящейся на позиции сварки.

5 На позицию сварки каждая очередная горелка поступает через входной участок на- правляющей 9, пройдя который она перемещается далее под шасси в направляющей на подшипниках 31с одной стороны,

0 а с другой токосъемником 33 по токоподво- - ду 32. При движении горелки 4 в направля- ющую 9 уступ 40 упирается в торец верхнего листа 41, а после этого автомат опирается упорами 26 на верхний лист, прижимает его

5 к нижнему, создавая при этом усилие сопротивления сдвигу упоров с установленной позиции.

Для увеличения усилия сцепления упоров 26 с металлом верхнего листа 41 на

0 упорах могут быть установлены электромагниты (не показано) или заточка упоров на острие (не показано). Одновременно распределитель 23, вращаясь совместно с планшайбой 5, входит в соприкосновение с

5 клапаном (не показан) на полости 21, который при этом открывается, и газ по шлангу 24 поступает в горелку, В результате выполняется точечное сварное соединение. Во время сварки планшайба 5 продолжает вра0 щаться на валу 6, и в это же время шасси осуществляет прямолинейное движение прямолинейным участком направляющей 9 относительно находящейся на позиции сварки горелки 4 по подшипнику 31 и токо5 съемнику 33. Проходя по направляющей 9, горелка смещается к центру вращения планшайбы 5 на оси 35. Ось 35 перемещается в пазу 36 и вдоль паза 38, сжимая пружину 37, опускается вниз по пазу 34 на самой горелке, сжимая пружину 46 между выступом 44

и тарелью 45 в свою очередь упирающуюся на выступы 39. Для обеспечения этого движения планшайбы, являющаяся приводом движения, при вращении относительно неподвижной горелки изменяет расстояние до центра вращения, перемещаясь пазом 38 относительно горелки. Горелка при этом проворачивается подшипниками {не показаны) на упорах 26.

При этом прижимной ролик 30 за счет поворота оси 42 на протяжении цикла прижимает проволоку к валу 17, Прижимной ролик 30 проходит вдоль подающего вала 17 и выходит из зацепления с ним, подача сварочной проволоки и сварка этой горелки прекращаются, горелка перемещается в сторону выходного участка направляющей 9. Горелка после выхода из зацепления с направляющей 9 под действием пружины 36 поднимается вверх при непрерывном вращении планшайбы. Во время сварки очередная горелка через входной участок входит в направляющую 9 и повторяет путь и действия предыдущей. Во время сварки защитный газ в горелку поступает через шланг 24. распределитель 23 из полости 21, соединенной с источником подачи газа. (В случае выполнения двойной передачи для подачи проволоки по авт.ев. 1579681, как указано выше, подающий ролик прокатывается по подающему валу 17 и осуществляет импульсную подачу проволоки по заданной программе),

Автомат по второму варианту (фиг.3,4,5,6) работает следующим образом.

Для выполнения сварки вдоль стыка свариваемые детали подают на позицию сварки под принятую в исходном положении направляющую 49. Направляющая 49 под воздействием тяги 52 вокруг оси 50. установленной в корпусе 51., опускается и опирается на упоры 26 горелок 4. После этого подается сигнал привода на электродвигатели 12 и 20 и включается подача газа через шланг 24. В результате приводная шестерня 8, получив движение от ременной передачи 14, приводит в движение приводную, цепь 7. Совместно с цепью 7 перемещаются закрепленные на ее звеньях горелки 4 и шестерня 15 на оси 16. При перемещении горелок по замкнутой линий и при жесткой фиксации упоров 26 горелок 4 на поверхности верхнего листа 41 перемещается и шасси 1 вдоль направляющей 49 на роликах-колесах 2,3. Газ, ограниченный в распространении вдоль трубы перегородкой 22, попадает во вращающийся распределитель 23 и через шланги 24 подается в штуцер 27 горелки. Сварочная горелка перемещается по замкнутой линии в нижней точке подшипником 31 и попадает в направляющую 9, а с другой стороны токосъемником проскальзывает потокоподводу 32, куда подается сварочное напряжение. В этом момент упоры 26, расположенные на кольце 48, перемещаются на горелке 4 и своим клином 47 перемещают прижим 29 до прижатия роликов 30 и сварочной проволоки 11 к подающему валу 17, получающему привод от

0 двигателя 20 через редуктор 19. Сварочная проволока с соответствующей катушки 10 на направляющей 28 на соответствующую горелку 4 подается в зону сварки. В это время автомат перемещается вдоль свари5 ваемого стыка. Сварка осуществляется аналогично первому варианту. После окончания сварки под воздействием тяги 52 направляющая 49 поднимается в исходное положение.

0 В обоих вариантах при работе используется масса автомата с шасси 1 и движу- . щихся относительного него на планшайбе (цепи) горелок, так как каждая горелка на позиции сварки находится ближе других то5 чек опор к центру тяжести, усилие прижатия является достаточное большим, и в результате устройство свободно перемещается за счёт упора на горелку вдоль направляющей. Причем в первом варианте усилие, создава0 емое для перемещения шасси 1 может создаваться не только массой шасси, но и усилием, возникающим в результате перемещения наклонного колеса 2 (фиг. 1,2) по поверхности нижнего листа или стола.

5 Способ выполнения точечной дуговой автоматической сварки с помощью описанных автоматов заключается в следующем.

Для осуществления способа горелки, расположенные по замкнутой линии отно0 сительно шасси сварочного устройства, перемещают по этой линии и периодически располагают на стыке свариваемых деталей. При этом цент тяжести сварочного трактора располагается ближе к горелке или

5 на горелке устанавливается магнит. Горелка, установившись на стык листов, плотно прилегает к листу, и, находясь в движении по замкнутой линии на шасси и являясь опорой для автомата, усилием, приводящим ее

0 в движение, отталкивается от поверхности металла, чем и приводит шасси в движение вдоль стыка. Горелка, пройдя расстояние по замкнутой траектории, на котором она упорами поджата к свариваемому металлу, под5 нимается вверх, а в это время следующая горелка уже установилась в положение упора на лист металла. На позиции сварки после установления горелки упорами жестко на лист свариваемого металла, подают сварочную проволоку. Зажигается сварочная

дуга и горит до прожига верхнего листа и соединения его с нижним листом. Будучи неподвижной относительно металла, горелка в это же время перемещается по замкнутой линии на шасси, а шасси непрерывно перемещается относительно металла, следующая горелка устанавливается на позицию расположения следующей сварной точки. В тот момент, когда прекращается сварка одной точки, начинается сварка следующей. В результате от одного источника питания ведется непрерывный процесс сварки точками последовательно несколькими горелками с непрерывным перемещением шасси вдоль стыка и использованием каждой горелки, находящейся на позиции сварки, в качестве опоры автомата и привода шасси.

Для примера сваривали два листа толщиной по 4 мм на следующих режимах: напряжение холостого хода Ux.x. 80В, напряжение сварочное UCa. 42В, ток сварочный первого импульса 220А - 0,4 с, ток сварочный второго импульса 460А - 0,7 с, ток сварочный третьего импульса 180А - 0,3

Фор мул а изобретения

с, время сварки 1,4 с. В процессе сварки на позиции сварки находится одна горелка. В дальнейшем она уходит с позиции, и сварку осуществляют на следующей позиции. Каждая горелка находится на позиции .сварки 3 с, поступает на позицию за 0,8 с до окончания процесса сварки предыдущей горелкой, включая время переключения сварочного напряжения, а уходит через 0,8 с после завершения обдува сварной точки. Расстояние между точками 60 мм. На это. расстояние, опираясь на горелку, планшайба или цепь должна продвинуть шасси за один цикл сварки 1,4 с. Если учесть время

переключения с одной горелки на другую, то это время составит 2 с, т.е. за 2 с автомат передвигается на расстояние 60 мм, а за одну минуту (60 с) - на расстояние 1800 мм. Следовательно, скорость движения трактора (автомата).

Преимущества заявляемого способа и автомата для его осуществления заключаются в обеспечении непрерывности процес- са и повышении его производительности.

шасси с приводом перемещения и установленную на нем сварочную горелку с устройством подачи проволоки, отличающийся тем, что он снабжен одной или более дополнительными сварочными горелками, при этом все горелки установлены на шасси с возможностью перемещения относительно него по замкнутой линии и оснащены механизмом их перемещения, а шасси снабжено копирной направляющей с заходными участками, выполненными на ее краях.

Редактор С.Кулакова

Фиг, Ј

Составитель С.Погорельский

Техред М.МоргенталКорректор Н.Гунько