Устройство для сборки и сварки полусферических оболочек Советский патент 1981 года по МПК B23K37/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ И СВАРКИ ПОЛУСФЕРИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК

Изобретение относится к устройствам для проведения операций металлообработки, а именно к устройствам, используемым при сварке изделий, пред назначено для базирования, сборки, закрепления и сварки полусферических оболочек и может быть использовано в тех отраслях промьппленности, где есть Необходимость производить сварку различных полусферических изделий или их базирование. Известны устройства, используемые для базирования и сварки изделий, например, устройство для сборки под сварку, содержащее две бабки с коническими центрами, установленными с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения, причем один из центров снабжен приводом вращения. Приводной центр устройства вьшолнен полым и снабжен дополнительным центром, соосно установленным в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно при водного центра. Кроме того, устройство снабжено дополнительным зажимом, установленным между двумя бабками, и выполнено в виде вьщвижной опоры с горизонтальным отверстием, расположенным соосно с центрами. Данное устройство предназначено для сборки и сварки объемных конструкций типа пустотелых шаров с трубой, введенной в сквозное отверстие по оси щара l. Известен кантователь универсальный для автоматической сварки стыковых швов цилиндрических и конических обечаек, содержащий передвижной сварочный аппарат, устройство для вращения свариваемого изделия и раму с двумя опорами. Устройство для зажима и вращения свариваемого изделия выполнено с приводом вращения шпинделя и планшайбой, на крторой монтируется крестовина с кулачками 2 . Эти устройства можно применить лишь в том случае, когда базирование, сборка и сжатие свариваемых.изделий

осyiuic гияиюгси i одной и же плоскости.

Яьдостатком этих конструкции сварочных устройств является невозможность базирования, сборки и сжатия полусферических оболочек с расположением их стыка в горизонтальной плоскости с последукяцим поворотом плоскости стыка на 90 для сварки полусферических оболочек уже в вертикальной плоскости и наличие ряда дополнительных средств базирования и закрепления полусферических оболочек, необходимость которых отпадает в процессе сварки (например, дополнительное зажимное устройство), а также не возможность проконтролировать усштие сжатия свариваемых изделий, что особенно важно для хрупких и тонкостенных полусферических оболочек. По условиям производства необходимо базирование, сборку и сжатие полусферических оболочек производить при расположении их стыка только в горизонтальной плоскости, а сварку - только при вертикальном расположении стыка. При этом сжатие полусферических оболочек должно производиться с определенным контролируемым усилием, в зависимости от типоразмера оболочки. При сварке полусферических оболочек, например, электронным лучом в вакууме или лучом лазера, 5иение плоскости их стыка должно быть 1 ганимальным. Плоскость стыка полусферических оболочек выставляется по индикатору в специальном приспособлении, затем производится сборка, сжатие и перестановка приспособления в зону сва.рки таким образом, чтобы плоскость стыка полусферических оболочек находилась уже в вертикальной плоскости. Поэтому целесообразно создание устройства, позволяющего механизировать операции базирования, сжатия и установки в определенных плоскостях полусферических оболочек различных типоразмеров.

Известен также станок для сварки пустотелых шаров, содержащий раму с коническими базирующими зажимами , оболочек, связанными с приводами их вращения и перемещения вдоль продольной оси оболочек Недостатком данной конструкции является наличие откидного плоского упора, который при отводе его в сторону может нарутлить базирование заготовки ТРР1ГИЯ, вочникающего

ОТКИДНЬШ IIJKHIKUM упором и |1 рцом захютовки.

Цель изобретения - создание конструкции устройства, позволяющего механизировать ряд операций и расширить технологические возможности при выполнении операций базирования, сборки, сжатия с определенным усилием полусферических оболочек различных типоразмеров в горизонтальной плоскости их стыка с последующим поворотом плоскости стыка в вертикальную плоскость для выполнения операции срарки полусферических оболочек,

5 Для достижения этой цели устройство снабжено смонтированной на раме поворотной головкой,выполненной в виде двух плит,установленных с возможностью йеремещения от привода перпендикулярно продольной оси оболочки и связанных между собой направляющими скалками и винтом с гайкой-полум яфтой, соединенной с приводом перемещег ния плит, а конвдеские базирующие зажимы смонтированы в указанных плитах, при этом в одном из зажимов выполнены кольцевые проточки под- различные типоразмеры оболочек и закреплены то ированньгй упругий элемент с индикатором, а другой зажим снабжен вакуумным захватом и полумуфтой, связанной с приводом вращения обоих зажимов . Такое конструктивное решение позволяет сбазировать полусферическую оболочку с расположением ее торца в горизонтальной плоскости, зафиксировать оболочку вакуумным захватом, на уже сбазированный торец установить вторую полусферическую оболочку, сжать с определенным усилием,расфиксировать вакуумный захват и повернуть плоскость стыка собранных полусферических оболочек в вертикальную плоскость для сварки.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство для сварки полусферических оболочек содержит поворотную головку J с двумя плитами 2 и 3 и установленными в них коническими базируняцими зажимами 4 и 5. Плиты 2 и 3 связаны между собой скалками 6, которые неподвижно закреплены в плите 2 и имеют возможность перемешаться относительно шариковых опор 7, установленных неподвижно в плите 3, и закрои ленным в плите 2 зажимным винтом 8 с гайкой 9. Плита 3 оканчивается ва58

лом ID, кичорый yi ч ant).iien ь подшипниках 11 кронштейна 12, и снабжена фиксатором 13. Фиксатор 13 имеет возможность взаимодействовать с гнездами 14 и 15 кронштейна 12 и фиксировать поворотную головку 1 в вертикальном или горизонтальном положениях. Базирующий зажим 4 установлен в подшипниках 16, которые расположены в подвижном стакане 17 и имеют базирующую плоскость 18 и кольцевые проточки, которые оканчиваются также базирующими плоскостями 19 и 20. Указанные плоскости необходимы для базирования полусферических оболочек различных типоразмеров. Базирующий зажим 4 снабжен торированным упругим элементом и индикатором 21 для контроля усилия зажима. Корпус индикатора 21 неподвижно закреплен в плите 2 и своей ножкой 22 может взаимодействовать с планкой 23, связанной с базирующим конусом 4. Между .базирующими зажимами 4 и 5 могут устанавливать ся и зажиматься полусферические оболочки 24 и 25. Базирующий зажим 5 установлен в подшипниках 26 и снабжен полумуфтой 27 для стыковки с приводом и вакуумным захватом 28, который; имеет возможность перемещаться вверхвниз и взаимодействовать с полусферической оболочкой 24. Гайка 9 оканчивается полумуфтой 29 и имеет возможность взаимодействовать с приводом осевого перемещения,

Устройство работает следующим образом.

Определенньй типоразмер полусферической оболочки 25 устанавливают в базирующий конус 5, при этом ось базирующих конусов 4 и 5 поворотной головки. 1 установлена вертикально и зафиксирована фиксатором 13 в гнезде 15 Так как зажимной винт 8 в плите 2 закреплен неподвижно, то при вращении гайки 9 через полумуфту 29 от привода осевого перемещения зажимной винт 8 вместе с плитой 2, базирующим зажимом 4 и скалками 6 начинает опускаться вниз до тех пор, пока плоскость 18 (или плоскость 19 или 20, в зависимости от типоразмера полусферической оболочки) базирующего зажима 4 не упирается в торец полусферической оболочки 24 и не сбазирует ее, т.е. торец полусферической оболочки 24 оказывается в горизонтальной плос. кости. Вакуумный захват 28 поднимают до тех пор, пока он ие упрется в полуГ76

сферическую оболочку 24. Подключают к вакуумному захвату вакуум, и он захватывает полусферическую оболочку 24, Далее захват 28 опускают, притягивая полусферическую оболочку 24 к базирующему зажиму 5, после чего базирующий зажим 4 поднимают. Сбазированная и удерживаемая вакуумным захватом 28 полусферическая оболочка 24 остается в базирующем зажиме 5. Затем на полусферическую оболочку 24 устанавливают полусферическую оболочку 25. Благодаря тому, что полусферическая оболочка 24 заранее сбазирована, плоскость стыка полусферических оболочек 24 и 25 оказывается строго в горизонтальной плоскости. Зажимным винтом 8 опускают плиту 2 с базирунядим зажимом 4 вниз до тех пор, пока базирующий зажим 4 не упрется в полусферическую оболочку 25. При дальнейшем движении плиты 2 вниз торированный элемент 21 сжимается, а подвижный стакан 17 с базирукяцим зажимом 4 остаются на месте, так как их движению вниз препятствует полусферическая оболочка 25. Ножка 22 индикатора 21 взаимодействует через планку 23 с базирующим зажимом 4 и по отклонению стрелки индикатора 21 контролирует необходимое усилие сжатия полусферических оболочек 24 и 25 между собой. Таким образом осуществляется базирование сборка и сжатие с необходимьм/ усилием полусферических оболочек. От вакуумного захвата 28 отключают вакуум и отводят его вниз. Расфиксируют фиксатор 13,поворачивают поворотную головку 1 Относительно оси вала 10, устанавливая стык полусферических оболочек 24 и 25 в вертикальной плоскости. В этом положении поворотную головку 1 фиксирует фиксатор 13 в гнезде 14. Полусферические оболочки готовы для сварки.

Применение данного устройства позволяет повысить качество, расширить технологические возможности и механизировать ряд работ при выполнении операций базирования, сборки и сжатия полусферических оболочек различных типоразмеров.

Формула изобретения

Устройство для сборки и сварки полусферических оболбчек, содержащее раму с коническими базирующими я.чжимами оболочек, связанными с приводами их вращения и перемещения вдоль продольной оси оболочек, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью механизации операций установки оболочек, их сборки и крепления, устройство снабжено смонтированной на раме.поворотной головкой, выполненной в виде двух плит, установленных с возмож ностью перемещения от привода перпен дикулярно продольной оси оболочки и связанных между собой направляющими скалками, и винтом с гайкой - с полу муфтой, соединенной с приводом перемещения шшт, а конические базирующие зажимы смонтированы в указанных плитах, при этом в одном из зажимов 78 йыполнены кольцевые проточки под различные типоразмеры оболочек и закреплен торированный упругий элемент с индикатором, а другой зажим снабжен вакуммным захватом и полумуфтой, связанной с приводом вращения обоих зажимов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 339374, кл. В 23 К 37/04,23,04.71. 2.Авторское свидетельство СССР № 224725, кл. В 23 К 37/04, 02;01.66,. 3. Авторское свидетельство СССР 122825, кл. В 23 К 37/04, 02.01.59 { про то тип .

3

t/e.2

А-А