Установка для контактной сварки крупногабаритных изделий Советский патент 1982 года по МПК B23K11/10 

1

Изобретение относится к установкам для сварки кольцевых и продольных швов крупногабаритных деталей вращения, например картеров газотурбинных двигателей, и может быть использовано в машино-, авиа- судостроении.

Известна установка для контактной сварки крупногабаритных изделий, содержащая смонтированный на основании манипулятор с планшайбой на каретке, установленной с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, и сварочную машину с электродами i)Однако эта установка не пригодна для приваривания различных деталей к длинномерному корпусу изделия, так как при консольном закреплении изделия возможно его отклонение от горизонтальной оси, неточное расположений сварных точек, т.е. ухудшение качества сварного соединения, а увеличение осевого размера планшайбы ведет к увеличению габаритов установки.

Целью изобретения является обеспечение возможности приварки различных деталей к длинномерному цилиндрическому и коническому корпусу изделия и повышение качества сварного соединения .

Поставленная цель достигается тем, что в установке, содержащей смонтированный на основании манипулятор с планшайбой на каретке,.установленной с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, и сварочную машину с электродами, планшайба установлена на каретке с возможностью качания вокруг оси,перпендикулярной своей и оснащена опорой в зоне электродов, выполненной в виде подпружиненных роликов с приводом, установленным на основании с возможностью перемещения вдоль оси электродов. 389 Привод роликов выполнен в виде, силового цилиндра, ось которого перпендикулярна оси роликов, при этом ролики опоры смонтированы на штоке цилиндра. Кроме того, с целью повышения удобства постановки корпуса изделия на планшайбу между кареткой и планшайбой встроен подпружиненный в направлении продольного перемещения каретки. На фиг, 1 схематически представлена установка для контактной сварки крупногабаритных деталей, продоль ный разрез, на фиг. 2 - разрез А-А ,на фиг. 1. Установка содержит подвижное основание 1 с программным управлением от шагового электродвигателя, установленную на нем стойку 2 с вертикал ными направляющими, на которых смонтирована каретка 3 манипуляторов, оснащенная качающейся на оси 4 планшайбой 5 и делительным столом 6 с приспособлением 7 для центрации и крепления одного из торцов свариваемого корпуса 8 изделия, взаимодействующая через винтовую пару 9 с червя ным редуктором 10, имеющим привод от электродвигателя 11 на основании 1. Между кареткой 3 и планшайбой встроен плунжер 12, подпружиненный в направлении, перпендикулярном направлению вертикальных направляющих стойки 2. На основании 1 установлен также привод в виде силового цилиндра 13, на штоке 14 которого смонтированы ролики 15, поджатые пружиной 16 в направлении оси вращения ко луга 8 и симметрично разнесенные относительно этой оси на-штоке 14. Цилиндр 13 винтовой парой 17 связан .с ,-Червячным редуктором 18 с электроприводом 19 на основании 1. На фланец консольной части корпуса 8 надето кольцо 20, контактирующее периферией с образующими роликов 15. Сва рочное устройство выполнено в виде сварочной машины 21 с нижним неподвижным электродом 22 и верхним под вижным электродом 23. Основание 1 и делительный стол 6 оснащены датчиками исходного положения. Узлы стойки, редуктора опоры, привода опоры сварочное устройство несут на себе командные упоры и соответствующие им конечные выключатели 24-31. Установка работает следующим образом. Основание 1 со стойкой 2, несущей каретку 3 с планшайбой 5, и опорой с приводом находится в левом (по чертежу) положении при замкнутом атчике 32 исходного положения. В то же время делительный стол 6 занимает исходное положение при замкнутом своем датчике исходного положения, при этом торцовая поверхность приспособления 7 под действием подпружиненного плунжера 12 занимает вертикальное либо наклонное (плоскостью вверх) положение. Ролики 15 узла опоры подняты до упора пружиной 16 на штоке 14 силового цилиндра 13, который занимает крайнее верхнее положение, о чем сигнализирует конечный выключатель 28. Верхний подвижный электрод 23 saKHV мает крайнее верхнее положение (при замкнутом конечном выключателе 30). Сварке подлежит корпус 8,ко1орый имеет коническую и цилиндрическую части с соответствующими цилиндрическим и фигурным фланцами и установленные в нем кольца по всей-длине изделия, подлежащие точечной сварке в кольцевом и продольном направлениях. Заварка идет в два этапа с разных сторон детали в связи с длинномерноетью изделия по отношению к вылету электродов сварочной машины. Корпус 8 устанавливают торцом, например,конической частью в приспособлении 1, центруют, фиксируют и крепят. Цилиндрическая часть консольно свешивается до контакта одетым на фигурный фланец кольг цом 20 с опорными роликами 15. Каретка 3 с планшайбой 5 и столом 6 на стойке 2 и узел опорных роликов с приводом находятся в положении (при замкнутых соответственно выключателях 25 и 27), обеспечивающем положение завариваемой образующей корпуса 8 в момент сварки на уровне нижнего электрода 22 сварочной машины 21 в горизонтальной плоскости, При включении кнопки Цикл (система программного управления, не показана) основание 1 с корпусом 8 изделия перемещается вправо. После размещения подлежащего точечной сварке кольцевого пояса в зоне электродов основание 1 останавливается. Затем срабатывает цилиндр 13 привода. Он опускает подпружиненные ролики 15 в нижнее положение, гарантируя зазор между свариваемой поверхностью корпуса 8 и нижним электродом 22 , так как усилиепружи ны 16, поджимающей опорные ролики 15 больше, чем усилие от веса консольно части корпуса В. Срабатывает конечный выключатель 29 и подается си1- нал о том, что шток 1 опустился. Дается команда на опускание верхнего электрода 23 сварочного устройства 2 Этот электрод своим ходом поджимает ; свариваемую поверхность корпуса 8 к неподвижному электроду 22 происходит процесс контактной точечной сварки, по окончании которого электрод 23 поднимается на высоту до упора в конечный выключатель 31, а корпус 8 под действием пружины 16 приподнимается свариваемой поверхностью над неподвижным электродом 22 с поворотом вокруг оси . Конечный выключатель 31 дает сигнал об отрабо ке кадра, затем делительный стол 6 поворачивает корпус 8 на угол делеЬия. подводя следующую точку под сварку в зону действия электродов 22 и 23. Цикл многократно повторяется согласно программе, записанной на перфоленте. По окончании заварки iBcex точек в данной зоне сварки электрод 23 поднимается в исходное положение (замкнут конечный выключатель 30), после чего шток 14 цилиндра 13 привода поднимается до упора в конечный выключатель 28, отводя свариваемую поверхность корпуса 8 от электрода 22 за счет поворота его вместе с приспособлением 7 вокруг оси 4 каретки 3 манипулятора, а основание 1 перемещается затем продоль но, подводя тем самым новый кольцево пояс корпуса 8 в зону сварки - зону электродов 22 и 23. Цикл поворотов планшайбы на новом поясе сварки повторяется необходимое число раз. Посл заварки точек кольцевыми поясами в нескольких зонах нижний электрод Z2 требует периодической правки, поэтому основание 1 с корпусом 8 отводится в левое исходное положение, и про должение программы производится вклю чением кнопки пульта. Таким образом, обрабатывается вся цилиндрическая часть корпуса 8 изделия. При наличии наружных ребер на корпусе 8 при пере ходе по цилиндрическому поясу от точ ки к точке производится отвод верхне го электрода 23 до контакта с выклю.чателем 30 (по технологической команде вследствие контакта упора делительного стола 6 со специальным конечным выключателем 32). Для заварки точек с противоположной стороны,в данном корпусе 8 со стороны конической части, последний переставляется другим торцом в при- способление 7, также центрируется, фиксируется и крепится. Свариваемая поверхность, образующая корпуса, при исходной позиции торца не занимает положения перпендикуляра к плоскости продольного расположения Электродов, ее нужно вывести на тот же уровень относительно неподвижного электрода 22 по высоте. Поэтому в программу включается изменение исходного положения корпуса, т.е. электродвигатели 19 редукторов 18 и 10 перемещают посредством винтовых пар 17 и 9 ролики 15 с приводом - ЦИЛИНД-1. ром 13 и каретку 3 с планшайбой 5 и приспособлением 7 с корпусом изделия в требуемое положение, при этом срабатывают конечные выключатели . В остальном схема циклов сварки в зонах на конической поверхности аналогична описанной. В случае заварки с одной стороны и цилиндрической .конической части корпуса изменение положения детали от электроприводов 11 и 19 производится по программе. На установке производится также точечная сварка продольных ребер с корпусом 8 по новой перфоленте. Таким образом, установка для контактной сварки позволяет производить сварку колец и продольных ребер в крупногабаритном и длинномерном корпусе - картере компрессора и подобных деталях - автоматически по программе. При этом исключается износ нижнего, неподвижного, электрода 22 от трения с корпусом 8 при смеНе зон сварки (продольном его перемещении относительно этого электрода), так как отсутствует контакт свариваемой поверхности с ним за счет наличия подпружиненных роликов 15 и гидроцилиндров 13, поворачивающих корпус вокруг оси каретки 3 вверх. Обеспечивается не только сварка точек кольцевых поясов, но и продоль ных ребер с обеспечением перехода через внутренние кольца нижнего электрода 22 за счет поворота вокруг оси k, Установка обеспечивает сварку длинномерных изделий за две установки (с двух сторон) независимо от профиля - цилиндр или конус. Причем даже в случае наличия фигурных выступов фланцев у детали все равно обеспечивается контакт консольной части детали с опорными роликами узла передней опоры. Программа включает и установку в горизонтальное положение свариваемой поверхности не только по нормали к плоскости продольного размещения электродов 22 и 23, но и на один и тот «е уровень по высоте относительно неподвижного ниж него электрода, Использование изобретения позволя ет получить качественно годное изделие с высокой точностью расположения точек при автоматическом режиме работы, что сокращает потребность в дополнительном числе рабочих для данной операции. Формула изобретения 1. Установка.для контактной сварки крупногабаритных изделий, преимущественно тел вращения, содержащая смонтированный на основании манипулятор с планшайбой на каретке, уста новленной с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, и сварочную машину с электродами, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения приварки различных деталей к длинномерному цилиндрическому и коническому корпусу изделия, повышения качества сварного соединения, планшайба установлена на каретке с возможностью качания вокруг оси, перпендикулярной своей оси и оснащена опорой в зоне электродов, выполненной в виде подпружиненных роликов с приводом, установленным на основании с возможностью перемещения вдоль оси электродов. 2.Установка поп.1,отличаю щ а я с я тем, что привод роликов выполнен в виде силйвого цилиндра, ось которого перпендикулярна оси роликов, при этом ролики опоры смонтированы на штоке цилиндра. 3.Установка по.п. 1, о т л и чающаяся тем, что, с целью повышения удобства постановки корпуса изделия на планшайбу, между кареткой и планшайбой встроен плунжер, подпружиненный в направлении продольного перемещения каретки. Источники информации, Ъринятые во внимание пди экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 667356, кл. В 23 К 11/10, 1977 (прототип).