Машина для контактной стыковой сварки
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
«i, 662306 (6l) ДОполиитЕльиое к авт. саид-ву У332970 (22) Заявлено 06.04.77 (2Ц 2473965/25=27 с присоедииевием заявки № (23) Приоритет и (51) М. Кл.
В 23 К 37/04
В 23 К 11/04
Гввуаарвтввнкый квватвт
СССР вв двлам иэвбрвтвккк в вткриткй (53) УДК 621.791. .039 621.791..
762.5 (088.8) Опубликоввио 15.05.79. бюллетень 36 18
Дата опубликовании описания 18.05.79. (72) Автор изобретении
Н.М. Соловьев
Проектно-конструкторский технологический экспериментальный институт машиностроения (54) МАШИНА ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ
Изобретение относится к области сварки, а именно к конструкции машины для контактной . стыковой сварки.
Известна машина для контактной стыковой сварки картеров блоков дизелей, содержащая смонтированные на станине неподвижные стойки, з жестко соединенные тремя направляющими штоками t1), Между средней неподвижной стойкой, несущей сварочные трансформаторы, цилиндры привода токоподвода и подъемный стол, и край- т© ней неподвижной стойкой, несущей привод оплавления и осадки, установлены на направляющих штоках две подвижные стойки. Одна из. подвижных стоек шинопроводами соединена с вторичной обмоткой сварочного трансформатора и несет на себе цилиндры привода токоподвода и подъемный стол, а другая подвижная стойка соединена с приводом оплавления и осадки неподвижной стойки. Подвижные стойки жестко соединены между собой штангами, на которых между стойками установчена с возможностью перемещения плита с упорами. Плита служит для съема с приемного стола подвиж-! ной стойки заготовки блока картера и подачи ее в стойки, несущие токоведущне элементы, н проталкивания после сварки заготовок через эти стойки на тележку.
Между средней неподвижной стойкой и другой крайней неподвижной стойкой имеется не. подвижная в процессе сварки колонна, выполненная иэ двух корпусов, которые соединены между собой силовым цилиндром. Для шагового перемещения колонны в штангах машины имеются проточки, с которыми взаимодействуют торцовые управляемые упоры, установленные на корпусах.
За неподвижной средней стойкой проложен рельсовый путь, на котором установлена тележка для приема части картера блока после сварки, Однако известная машина не имеет устройства для загрузки заготовки на подъемный стол подвижной стойки. Загрузка заготовки осуществляе-ся мостовым краном через стесненный проем в машине, ограниченный подвижной стойкои, штангами и плитой с упорами. Зачаленную тросом заготовку поднимают краном над маши662306 ной, затем крановщик мостового крана по командам оператора машины опускает заготовку в стесненныи проем на подъемный стол подвижной стойки.
При таких условиях подачи заготовки на подъемный стол вспомогательно-подготовительное время значительно превышает основное (машинное) время процесса сварки блока картера. Кроме того, не исключена возможность поломки деталей машины заготовкой, зачален- !О ,ной гибкой связью.
Целью изобретения является сокращение вспомогательно- подготовительного времени при .загрузке заготовками маы ины.
Цель достигается тем, что на средней и одной из крайних стоек установлен лоток с направляющими, на котором закреплено транспортно-ориентирующее устройство с приводом от подвижной плиты, а в конце лотка над подъемным столом установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертиKQJlbHoH плоскости рамка с ложементом. Транспортно- ориентирующее устройство выполнено в виде шарнирного четырехзвенника, два парал- . лельных звена которого предназначены для захвата заготовок, при этом одно из звеньев-захватов соединено ползуном с подвижной плитой, а два других параллельных звена снабжены цапфами с фрикционными муфтами, установленными в направляющих лотка. Рамкавы-.
30 полнена из двух горизонтальных траверс и двух вертикальньи скалок с зацепами, установлен-. ных в траверсах посредством втулок, при этом во втулках закреплены пальцы, а в скалках выполнены копирные пазы для углового пере3S мегцения зацепов.
На фиг. 1 изображена машина с автоматизированным загрузочным устройством, на фиг.2 то.же, вид сверху; на фнг. 3 — разрез А-А иа фиг. 1; на .фиг. 4 — разрез . Б — Б на .
40 фиг. 1 (с частичным. разрезом  — В); на фиг. 5 — кинематическая схема работы тран:: спортно-ориентирующего механизма (переход
1 — момент загрузки комплектом заготовок, 45 переход 2 — момент ориентации комплекта по продольной оси машины и эажатня комплекта перед транспортировкой; .переход 3 — момент подачи заготовки в ложемент); на фиг. 6— разрез à — Г на фиг. 1; на фиг. 7 — разрез
Д вЂ” Д на фиг. 1; на фвг. 8 — разрез Š— Е на
50 фиг. 1.
Машина содержит станину 1, на которой размещены неподвижные стойки 2 и 3, жестко соединенные тремя штоками 4. Штоки имеют дополнительную опору в виде средней стойки 5.
55 .Между средней стойкой 5, несущей сварочные трансформаторы 6, приводы токоподвода 7, подъемный стол 8, и крайней стойкой 3, несущей привод 9 оплавления и осадки, установлены на штоках 4 подвижные траверсы 10 и
11. На траверсе 10 установлены приводы токоподвода 12 н подъемный стол 13 для заготовок. Подъемные столы 8 и 13 имеют индивидуальный гидропривод вертикального перемещения в виде цилиндров 14. Траверса 11 соединена со стойкой 3 приводом 9 оплавления и осадки. Траверсы 10 и 11 жестко соединены штангамн 15 и представляют собой одно целое— подвижную колонну, перемещающуюся в процессе оплавления и осадки по направляющим штокам 4, Между травсрсами 10 и 11 расположена плита 16, несущая торцовые упоры 17 и два механизма фиксации. Один служит для фиксации подвижной плиты 16 на штангах 15 относительно приемного стола 13, а другой для замыкания с транспортно-ориентирующим устройством.
Фиксация подвижной плиты 16 осуществляется в проточках штанг 15 ползуном 18, который перемещается штоком цийиндра 19.
Замыкание подвижной плиты 16 с транспортно-ориентирующим устройством осуществляется через цапфу 20 ползуном 21, который перемещают электромагнитом 2.2.
На подвижной плите 16 закреплен корпус цилиндра 23, шток которого посредством шар-. нира 24 соединен с траверсой 11.
Транспортно- ориентирующее устройство установлено.на лотке 25, который закреплен на стойках " н 5. Транспор.но-ориентйрующее устройство выполнено в виде шарнирного четырехзвенннка по форме параллелограмма, у которого звенья 26 и 27 выполнены в виде захва/ тов по длине, равной по крайней мере одному ко плекту заготовок блока картера. Звенья
28 и 29 выполнены несколько большей длины, чем ширина блока картера.
В средней части малых звеньев 28 и 29 закреплены цапфы 30, которые входят в направляющие
31 лотка 25. Направляющие 31 расположены на продольной оси машины. Шарнирный четырехзвенник соединяется с лотком через фрнкццонный элемент, выполненный в виде пластин. чатой фрикционной муфты, у которой подвижная фрикционная пластина 32 закреплена на цапфе 30, а неподвижная 33 лежит на корпусе лотка. Усилие торможения регулируется винтом 34 при затяжке пружины 35.
Лоток 25 над подъемным столом 13 имеет проем, над которым установлен кронштейн 36.
Во втулках 37 кронштейна установлены скал-, ки 38 и 39, замкнутые в. рамку траверсами 40 и 41. Верхняя траверса 40 соединена с кронштейном си, овым цилиндром 42 для возвратно-поступ" тельного перемещения рамки по направляющим. На скалках ниже траверсы 41
66230 закреплены зацепы 43, образующие с траверсой ложемент для приема заготовки с лотка и опускания ее на подъемный стол 13, Для раскрытия ложемента перед подъемным столом зацепы 43 отклоняются в горизонтальной плоскости на угол, определяемый копирными пазами 44, которые выполнены на скалках 38, 39 и в которые входят пальцы 45.
Между стойками 2 и 5 имеется колонна, вы-. полненная из двух корпусов 46 и 47, С кор- 16 пусом. 47 жестко соединен цилиндр 48, шток которого шарниром 49 соединен с корпусом 46.
Корпус 47 имеет торцовые упоры 50 и снабжен тремя цилиндрами 51 фиксации с полэунами.
Корпус 46 имеет аналогичные цилиндры и пол- И зуны, Ползуны взаимодействуют с проточками на штоках 4. Проточки находятся одна от другой на расстоянии Н, соответствующем шагу сварки (расстояние .между привариваемыми заготовками картера блока).
26
На фиг. 1 показаны комплект 52 заготовок перед сваркой, очередная привариваемая заготовка 53 и сваренная часть 54 картера блока.
Токоподводы 7 и 12 соединены гибкими перемычками с выводами вторичной обмотки сварочных трансформаторов. Кроме того, токоподводы 12 имеют шинопроводы 55.
Количество токоподводов 7 и 12 определяется в. зависимости от количества свариваемых сечений, трансформаторы 6 располагаются равномерно по всему свариваемому периметру.
В процессе.зажатия свариваемых заготовок токоподводами 7 и 12 обеспечивается прижа-. тие заготовок к нижним базовым токоведущим элементам 56.
При транспортировке сваренная часть картера блока опирается на тележку 57, передвигающуюся по направляющим 58, которые установлены на станине 1.
Перед работой машины на лоток 25 мостовым краном загружают комплект 52 заготовок, например на один блок картера. Приэтомзаготовки, отличающиеся по конфигурации, устанавливают на лоток в той очередности, в какой 4ч они будут свариваться машиной.
Перед включением электромагнита 22, перемещающего ползун 21 для соединения подвижной плиты 16 с транспортно-ориентирующим устрой° ством, агрегаты машины должны быть выведены в исходное положение. При этом траверса
41 с зацепами 43 выводится в крайнее верхнее положение на уровень лотка 25. Цапфы 30 шарнирного четырехзвенника, траверсы 10, 11, перемещаемая штита 16, колонна, выполненная из корпусов 46, 47, тележка 57 выводятся в крайнее правое положение. После замыкания ползуном 21 подвижной плиты 16 с цапфой
20 транспортно-ориентирующего устройства вклю6 б чается в работу силовой цилиндр 23, который перемещает плиту 16 иэ крайнего правого положения в крайнее левое положение. В зто время ползуны 18 не фиксируются в проточках штанг 15.
При перемещении плитъ1 16 на расстояние
Г1 (переход 2, фиг. 5), увлекаемое ползуном
21, звено 26 складывает параллелограмм относительно неподвижных цапф 30, и происходит ориентация всех заготовок и комплекта 52 на лотке 25 относительно продольной оси машины и эажатие комплекта между звеньями 26 и 27.
При дальнейшем перемещении на расстоянии ((переход 3, фиг. 5), а в конце хода на расстоянии а силовым цилиндром 23 преодолевается сопротивление фрикционных элементов, установленных на цапфах 30. Комплект заготовок 52 с шарнирным четырехзвенником перемещается по направляющим 31 лотка 25 к ложементу, В конце хода F3 одна иэ заготовок комплекта размещается на зацепах 43 траверсы 41, затем подаются команды на силовые цилиндры
23 и 42.
Силовой цилиндр 23 возвращает упорную плиту и транспортно-ориентирующее устройство в крайнее правое положение.
Силовой цилиндр 42 перемещает рамку, состоящую из траверс 40, 41 и скалок 38, 39 из крайнего верхнего положения в крайнее нижнее положеНие. - "
При перемещении скалок 38, 39 во втулках
37 кронштейна 36 и достижении зацепами уровня подъемного стола 13 зацепы отклоняются в горизонтальной плоскости, и заготовка опускается на подъемный стол.
При соприкосновении заготовки с подъемным столом подается команда на силовой цилиндр 42 для возврата рамки с траверсами в крайнее верхнее положение для приема очередной заготовки.
При достижении рамкой своего верхнего положения зацепы 43 возвращаются в исходное положение, подается команда на силовой цилиндр 23, с помощью которого перемещается плита 16, которая упорами 17 задвигает заготовку 53 вйутрь траверсы 10, при этом очередная заготовка из комплекта 52 поступает в ложемент.
Подвижная плита 16 с помощью цилиндра
23 вновь возвращается в исходное крайнее правое положение. Затем подается команда на силовой цилиндр 42 и:ложементом подается вторая заго;овка на подъемный стол 13. После возвращения ложемента на уровень лотка вновь посредством цилиндра 23 подвижная плита 16 получает перемещение на расстояние гз и упоры 17 входят в контакт с поданной заготов662306
7 кой. При перемещении второй заготовки она встречает внутри стойки ранее загруженную заготовку и, упираясь в нее, продвигает ее по поверхности стола 8 внутрь неподвижной средней стойки 5. Так как поверхности столов 8 и 13 находятся в крайнем верхнем положении, (на. одном уровне), зто исключает износ нижних базовых токоведущих элементов в процессе транспортировки заготовок и сваренного ищелия.
Заготовка, поступающая внутрь неподвижной средней стойки.5, подается до соприкосновения с упорами 50 корпуса 47, находящегося перед сваркой в крайнем переднем положении
-<вблизи средней неподвижной стойки 5). При этом цилиндры 51 фиксируют ползуны в проточках штоков 4. После загрузки изделий внутри неподвижной стойки 5 и траверсы 10 столы 8 и 13 посредством гидроцилиндров 14 опускаются" вниз и заготовки устанавливаются на нрнвойы токоподвода 12, а между заготовкой и поверхностью столов образуется зазор, Подвижная плита 16 посредством электромагнита 22 размыкается с транспортно-ориентирующим четырехзвенником, а цилиндром f9 и полэуном 18 жестко фиксируется относительно штанг 15 в положении задачи изделия, при котором упоры 17 контактируют с тор цом заготовки,53. Траверсы 10 и 11, жестко соединенные;штангами 15, и подвижная плита 16, зафиксированная относительно штанг
15, представляют единое целое (подвижную колонну) .
Некоторые свариваемые заготовки, например крайние с выносным подшипником, могут иметь длину, отличную от других заготовок картера В этом случае ход цилиндра 23 расчитывается на максимальную величину, а ограничение хода может осуществляться установкой сменного жесткого упора, крепящегося на штанге 15. В этом случае в соответствующих заданным ходом местах на штангах выполняют дополнительные проточки для фиксации подвижной плиты 16 полэунами 18 в требуемых положениях (на чертеже не показано).
После подачи заготовок внутри неподвижной средней стойки 5 и траверсы 10 и чстановки цх на нижние базовые токоведущие эЛементы посредством токоподводов 7 и 12 осуществля"ют токоподвод и прижатие изделий к базовым плоскостям (центровку) с усилием, необходимым только для надежного токопровода. Приводом 9 по заданной программе осуществляют процесс оплавления и осадки. Во время осадки перемещается траверса 11, а вместе с ней траверса 10, жестко соединенные штангами 15.
Со штангами 15 жестко соединена, подвижная плита 16, которая упорами 17 перемещает заготовку 53, Противоположный торец контактирует с упорами 50 корпуса 47, жестко эафиксированного ползунами (с приводом от цилиндров 51) в проточках штоков 4. Таким .образом, усилие осадки замыкается работающими на растяжение штоками 4, закрепленными между стойкой 3
10 и .корпусом 47.
Все остальные узлы машины, кроме передающих элементов подвижной колонны, усилием осадки не нагружены..
После сварки отводятся токоподводы 7 и 12, И выводятся из зацепления ползуны 18, привод 9 возвращает подвижную колонну в исходное положение, гидроцилиндр 23 подводит подвижную плиту 16 к траверсе 11, а электромагнит
22 вводит в зацепление ползун 21 с цапфой
20, блокируя подвижную плиту 16 с транспортно- ориентирующим устройством, Цилиндр 48 перемерзает корпус 46 на шаг сварки Н, цилиндры 51 вь1водят из зацепления стопорные ползуны корпуса 47 и работой ци25 линдра 48 корпус 47 подтягивается к корпусу
46 на шаг сварки. Цилиндры 51 вновь вводят ползуны в контакт с проточками штанг 4. Столы 8 и 13 приподымают сваренное изделие над поверхностью базовых токоведущих,плос30 костей. При подаче очередной заготовки в ложемент перемещающимися упорами плиты 16 сваренное изделие выдвигается из неподвижной средней стойки 5. Конец изделия попадает на поддерживающую тележку 57, которая переме3$ щается с изделием по мере его наращивания.
Тележке не требуется никакого привода для, перемещения, так как откат ее с наращиваемым изделием происходит под действием подвижной плиты 16, возврат в исходное положение
4î осуществляется при перемещении корпуса 47 в исходное положение (к стойке. 5). В дальнейшем работа повторяется до сварки картера заданной длины.
После сварки картера блока его зачаливают
4э и мостовым краном снимают с тележки 57 и стола 8 неподвижной средней стойки 5.
Возврат корпусов 46 и 47 в исходное лоложение осуществляется попеременной работой
30 цилиндра 48 после чередующейся фиксации корпусов цилиндрами 51 через шаг сварки.
В предлагаемой машине для контактной стыковой сварки применен автоматизированный цикл всего технологического процесса, начинаю. щегося от момента загрузки элементов (стоек) до сварки всего картера. Для загрузки деталей в автоматическом режиме работы на зажим и подачу за-отовки в ложемент требуется 5 с, на опускание ложемента и загрузку заготовки на
662306
10 приемный стол 5 с и на подьем ложемента в исходное верхнее положение 5 с. Общая сумма составляет 15 с.
=-В известной машине то же время при загрузке мостовым краном составляет 10 — 12 мнн. s
Машинное время сварки одного стыка (двух стоек) составляет 8 мин.
Таким образом, автоматическая загрузка позволяет значительно сократить вспомогательно-подготовительное время в 1,5 — 2 раза и 16 позволяет предлагаемую машину встраивать в поточную автоматическую линию.
Формула изобретения
1. Машина для контактной стыковой сварки поавт.св.У332970, отличающаяся тем, что, с целью сокращения вспомогательноподготовительного времени при загрузке маши- 20 ны заготовками, на средней и одной из крайних стоек установлен лоток с направляющими, на котором закреплено транспортно-ориентирующее устройство с приводом от подвижной цлиты, а в конце лотка нац подъемным столом установлена с возйожностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости рамка с ложементом.
2. Машина по п.1, о.т л и ч а ю щ а я с я тем, что транспортно-ориентирующее устройство выполнено в виде шарнирного четырехзвенни- ка, два параллельных звена которого предназначены для захвата загбтовок, при этом одно из звеньев — ахватов соедннено ползуном с подвижной плитой, а два других параллельных звена снабжены цапфами с .фрикционными муфими, установленными в направляющих лотка.
3. Машина по и. 1, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что рамка выполнена из двух горизонтальных траверс и двух вертикальных скалок с зацепами установленных в траверсах посредством втулок, при этом во втулках закреплены пальцы, а в скалках выполнены копирные лазы дпя углового перемещения зацепов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1; Авторское свидетельство СССР Р 332970, кл. В 23 К 37/04, 1970.