Машина для автоматической стыковой сварки

Машина для автоматической стыковой сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 2111 29„ № 93589

ceca

Ж

7 |

l 1..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ- ---К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. М. Лушников

МАШИНА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТЬ1КОВОЙ СВАРКИ

Заявлено 1 апреля 1950 г. за ¹ 415394 в Гостехнику СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 4 за 1952 r.

Известны машины для автоматической стыковой сварки, однако полная автоматизация процесса в них не обеспечена.

Предлагаемая машина отличается тем, что содержит устройство для подачи заготовок в зажимы машины и выбрасыватель для удаления из зажимов сваренных деталей, действие которых связано с приводом зажима и механизмом автопривода.

Такое выполнение машины обеспечивает полную автоматизацию никла сварки. На фиг. 1, 2 и 3 изображены три проекции предлагаемой сварочной машины, а на фиг. 4 и 5 — две проекции ее бункера.

На станине 1 машины смонтированы сварочный трансфсрматор 2 и два суппорта 8 и 4.

Сварочный трансформатор 2 располагается внутри станины таким образом, чтобы опускающиеся сверху хвостовики электродов находились над горизонтальной плоскостью ок .а трансформатора. Вторичный виток 5 трансформатора, состоящий из гибких шин, набранных из тонкой медной фольги, охватывает сердечник трансформатора и прикрепляется болтами к хвостовикаы электродов б. Таким ооразом устраняются обычно применяемые соединительные шины, чем достигается сокращение числа переходных контактов и уменьшение потерь во вгоричном контуре.

Левый суппорт 8 имеет возможность перемещаться вдоль оси сзариваемых заготовок, расположенных горизонтальнс, для регулировки длины выступающих из зажимов концов заготовок, и в двух взаимноперпендикулярных направлениях к оси заготовок — для регулировки нх соосности.

Продольное перемещение левого суппорта осуществляется с помощью ходовогс винта 7, приводимого от руки. Поперечное вертикальное перемещение суппорта производится путем вращения маховика 8, связанного посредством червячных пар с двумя эксцентричными вали№ 93589 ками, поддерживающими направляющие левого суппорта. Эксцентритет этих валиков должен быть равен половине величины хода вертикальной регулировки, предусмотренной техническими условиями. Поперечное горизонтальное перемещение левого суппорта осуществляется двумя поперечными винтами, один из которых установлен концентрично во внутренней полости другого. Эти винты приводят в действие два соосных маховика 9, вращением которых в ту или другую сторон достигается поперечное смещение суппорта и закрепление его в отрегулированном положении.

Корпус левого суппорта полностью электрически изолирован от поддерживающих его направляющих и имеет три степени свободы перемещения в пространсгве с помощью указанных устройств.

Правый суппорт 4 должен иметь возможность совершать рабочие перемещения вдоль оси заготовок, помещающихся в зажимах суппортов. С этой целью корпус суппорта укреплен на двух параллельных направляющих 10 B виде брусьев, могущих передвигаться вместе с правым суппортом вдоль станины. Для достижения легкого хода применены шариковые опоры 11, вкладыши которых позволяют регулировать положение направляющих, с целью устранения кривизны сваренных заготовок, что обычно наблюдается при сварке на существующих машинах.

Рабочие перемещения правого суппорта 4 обусловливаются одновременным действием спиральных пружин 12, стремящихся приблизить правый суппорт к левому, и работой автопривода, помещающегося внутри станины.

Автопривод состоит из червячно-фрикционного редуктора Ы приводимого от электродвигателя 14, и рычажной передачи 15, приводимой в действие копиром, сидящим на валу низких оборотов редуктора.

Редуктор 13 предназначается для плавного регулирования оборотов копира. Это достигается наличием регулировочных винтов, дающих возможность перемещать электродвигатель с насаженным на его валу коническим шкивом 1б таким образом, чтобы изменялось передаточное число фрикционной передачи от конического шкива к фрикционному диску, сидящему на выступающем конце червяка редуктора.

В результате изменяется скорость вращения копира, сидящего на одном валу с червячной шестерней редуктора, и осуществляется регулирование скорости протекания процесса сварки.

Рычажная передача 15 служит для преобразования вращательного движения копира в возвратно-поступательное движение правого суппорта. Она состоит из системы рычагов, подвешенной к оси, укрепленной на раме машины. На главном рычаге шарнирно укреплен корпус подшипников, поддерживающих ролик 17, который прижат к профилю копира пружиной 18, стягивающей рычаги рычажной передачи. При вращении копира ролик обкатывает профиль копира, который подобран таким образом, чтобы рычажная система, совершая колебательные движения, передавала правому суппорту требующиеся для сварки рабочие перемещения, Возможное при этом возникновение положения «мертвой точки» между копиром и рычажной системой ликвидируется конструкцией шарнирного крепления корпуса подшипников ролика к главному рычагу.

Сущность этой конструкции заключается в том, что дополнительный рычаг, составляющий одно целое с корпусом подшипников, имеет возможность колебаться относительно главного рычага на небольшой угол, ограничиваемый специальной планкой. В нормальном положении относительно главного рычага дополнительный рычаг удерживается спеМ 93589 циальной пружиной 19. Когда возникает положение «мертвой точки», дополнительный рычаг под действием возникших сил, преодолевающих усилие пружины 19, отклонится в сторону по отношен:1ю к главному рычагу, тем самым выводя систему из положения «мертвой точки;;.

Копир 20, обусловливающий сложные рабочие перемещения суь порта, состоит из двух частей: наружной и внутренней. Наружная часть представляет собой диск, к торцовой поверхности которого и",,иварень фасонные ребра с таким расчетом, чтобы наружные и":,ая и.". были па одном уровне с окружностью диска. Внутренние края рсбер образуют пространство, куда помещается внутренняя часть копира, представляюгцая собой самостоятельный копир, сидящий на одной оси с диском.

Действие автопривода заключается в следующем:

В начале сварки, когда заготовки выпущены из зажимов на нужную длину и находятся в соприкосновении, ролик 17 может касаться лишь наружных краев ребер 21 копира 20, так как упирающиеся торцы заготовок препятствуют западанию ролика во впадины между ребрами под действием пружины 18.

В этом случае при вращении KQIIHpa ролик будет обкатывать наружные края ребер, отодвигая рычажную систему вправо, вызывая тем самым периодическое размыкание торцов заготовок. Так как это происходит при включенном трансформаторе, то каждое размыкание будег сопрово кдаться искрообразованием, вызывающим нагрев торцов и укорочение заготовок вследствие прерывистого оплавления. По мере укорочения заготовок ролик 17 начинает глубже западать во впадины между ребрами 21 и, когда укорочение заготовок достигнет определенной величины, ролик, провалившись во внутреннюю часть копира, начнет обкатывать внутренний копир, профиль которого соответствует медленному сближению суппортов при непрерывном оплавлении. В конце процесса оплавления наступает осадка, профиль копира 20 резко меняет наклон, вызывая быстрое перемещение ролика к центру копира

I. 0ä действием кулачка, приваренного к диску. Тем самым обеспечивается быстрое сближение суппортов машины, причем на торцах заго1овок развивается значительное усилие осадки. Дальнейшее поворачивание копира в прежнем направлении вызовет перемещение ролика 17 к периферии диска в соответствующее исходное состояние. Таким обра. зом, осуществляются три стадии процесса сварки: предварительный нагрев прерывистым замыканием заготовок, непрерывное оплавление их торцов и осадка заготовок.

Пока заготовки не укоротятся в достаточной степени процесс предварительного нагрева будет продолжаться. Так как укорочение заготовок характеризует их нагрев, то процесс оплавления не сможет начаться до того, как торцы заготовок не будут подогреты надлежащим образом. Если скорость сближения суппортов не будет соответствовать скорости оплавления заготовок, то могут образоваться перерывы в оплавлении или слипание торцов заготовок. В этом случае нужно отрегулировать скорость протекания процесса изменением передаточного числа фрикционной передачи редуктора. Для ликвидации слипания заготовок при оплавлении, что может привести к «пережогу» металла, машина снабжена специальным реле.

Колебательные движения рычажной системы, передающиеся правому суппорту 4 машины, кроме того приводят в действие механизм выбрасывателя, удаляющего сваренную заготовку после каждой сварки.

Выбрасыватель 22 представляет собой рычажную систему, рабочий рычаг которого снабжен на конце коробчатой вилкой 23, захватываюдцей заготовку после сварки. Этот рычаг расположен в междусунпорт№ 93589 ном пространстве и во время сварки находится в горизонтальном положении. После сварки и разжатия зажимов рычаг принимает вертикальное положение под действием тяжести падающего груза 24, освобожденного защелкой, которая приводится в действие от рычажного механизма автопривода, Переходя от горизонтального в вертикальное положение, вилка 28 захватывает по пути сваренную заготовку и переносиг ее в кожух-приемник, подвешенный к станине с передней части. Операции переноса заготовки и последующий возврат выбрасывателя 22 в исходное положение происходят под действием механизма, приводимого в дгижсние от автопривода посредством рычага Во время развода суппортов в исходное положение после сварки заготовок и разжатия зажимов.

Механизм зажимов состоит из червячной пары, приводимой от электродвигателя посредством фрикционной передачи. На одном вал с червячной шестерней сидит эксцентричнь1й копир 25, сопрягающийся посредством роликов 2б с рычажной системой зажимов. Последняя состоит из коромысла 27, которое одним концом поддерживает ролики, обкатывающие копир, а другим концом шарнирно соединяется с ползуном, который может перемещаться по вертикальным направляющим корпуса суппорта.

При повороте копира на угол около 180 ползун поступательно перемещается, примерно, на 100 иль Опорой коромысла является регулируемая по длине тяга, изменением длины которой можно регулировать раствор зажимов на разные диаметры свариваемых заготовок. В нижней части ползуна укреплен электрод, несущий на себе контактную губку 28, прижимающую свариваемую заготовку к направляющему желобу бункера, по которому заготовка подается к месту сварки. Механизм подачи заготовок к месту сварки состот из толкателя, скользящего в цилиндрической направляющей под действием рычажной системы, которая приводится в движение одновременно с зажимами копиром 25. При этом копир преодолевает действие спиральной пружины, выталкивающей заготовки из бункера 29.

Бункер 29 представляет собой литой корпус 80 (фиг. 4 и 5), поддерживающий шахту 81 с заготовками и находящийся внутри ее барабан 82. Последний предназначается для стряхивания заготовок, которое происходит при поворачивании барабана, под действием перемешающегося ползуна зажимов, сцепленного с барабаном посредством специального пальца и вилки. Повепхность барабана имеет рифление для лучшего сцепления с заготовками, находящимися в шахте бункера.

Заготовки при встряхивании поочередно проваливаются вниз и попадают в направляющий желоб, прикрепленный к корпусу бункера, По этому желобу заготовки выталкиваются к месту сварки толкателем, который приводится в движение через рычажную систему силой пружины, взаимодействующей с копиром 25 зажимов.

Электроды б, прикрепленные к ползунам зажимов, имеют хвостовики, опускающиеся вниз внутрь станины, где они скрепляются со вторичным витком 5 трансформатора.

Регулирование вторичного напряжения производится при помощи секционного переключателя 33 с первичной стороны трансформатора.

Включение трансформатора осуществляется контактором 84.

На задней левой стойке машины укреплено реле максимального тока 85, предназначенное для поддержания стабильного искрообразования в процессе непрерывного оплавления при сварке заготовок. Для: питания реле служит трансформатор тока 8б.

¹ 93589

Включение электродвигателей 87 суппортов и электродвигателя И автопривода производится магнитными пускателями 38.

Автоматическое управление работой машины осуществляется концевыми выключателями.

Пуск, остановка и переключение машины на пооперационньш или непрерывный режимы работы производятся кнопками управления и выкл юч ател ем 89.

Действие предлагаемой сварочной машины заключается в следующем.

В исходном состоянии машины суппорты 8 и 4 должны находиться в раздвинутом положении, губки 28 зажимов в крайнем верхнем поло. жении, толкатели должны быть выведены из бункеров 29 и шахты бункеров заполнены свариваемыми заготовками.

При нажатии кнопки «пуск» в первую очередь происходит выталкивание заготовок из бункеров 29 в зажимы и одновременное зажатне их на обоих суппортах. После окончания этой операции начинается процесс сварки. Затем зажимы разжимаются и правый суппорт 4 начинает занимать исходное положение. Одновременно совершается выбрасывание сваренной заготовки из зажимов в кожух-приемник, отк,да заготовка проваливается в тележку, установленную под каналом кожухачриемника.

В случае надобности кожух-приeмни< может быть заменен лотком, по которому заготовка будет скатываться в сборник-барабан или отжигательную печь.

Предмет из об ретения

1. Машина для автоматической стыковой сварки металлических заготовок, содержащая сварочный трансформатор с гибким вторичным витком и два суппсрта с электромоторами и зажимами деталей, из которых один — неподвижный снабжен винтовым устройством для продольного и поперечного перемещения его при наладке машины, а другой — подвижный укреплен на двух параллельных направляющих, перемещающихся вместе с суппортом на шариковых опорах, и снабжен автоприводом с копиром для механического реверсирования при подогреве, отличающаяся тем, что, с целью полной автоматизации цикла сварки, в ней применены устройства для подачи заготовок в зажимы машины, каждое из которых состоит из бункера с встроенным рифленым барабаном для встряхивания заготовок и направляющего желоба с толкателем, механически связанным с приводом зажи.i3.

2. Машина по п. 1, отлич ающа я ся тем, что она снабжена выбрасывателем для удаления из зажимов сваренных деталей, выполненным в виде рычага с коробчатой вилкой на конце и имеющим,:ривод через рычажную систему от падающего груза, удерживаемого защелкой, приводимой в действие от механизма автопривода. № 9358Э

Редактор Гуськов

Техред А. А. Кудрявицкая

Корректор Г. И. Чугунова

Типография, пр. Сапунова, 2.

Поди. v печ. !1/II — 64 г. Формат бум. 70Х108 !iq Объем 0,61 пзд. л.

Заказ 3501/13

ЦНИИПИ Гос а ена э коп.

И Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4.