устройство для автоматической двухсторонней приварки ребер прерывистым швом

Формула изобретения

Устройство для автоматической двухсторонней приварки ребер прерывистым швом в нижнем положении, содержащее портал, на направляющих которого с возможностью перемещения установлена каретка со сварочными горелками, копирным механизмом, включающим кронштейны, ходовой винт, скалки и копирующие ролики, отличающееся тем, что копирный механизм шарнирно закреплен на каретке с возможностью качания относительно оси, параллельной оси ходового винта, и снабжен механизмом возвратно-поступательного перемещения, двумя подпружиненными, выполненными в зеркальном исполнении, опорами, отклоняющими роликами, приводом ходового винта и фланцами, при этом фланцы соединены друг с другом посредством скалок, на которых с возможностью перемещения установлены кронштейны, кинематически связанные с ходовым винтом, и на которых закреплены сварочные горелки, подпружиненные опоры жестко связаны со скалками и выполнены в виде двуплечих рычагов, на одних концах которых в плоскости, перпендикулярной оси ходового винта, закреплены копирующие ролики, а на других концах с возможностью взаимодействия с кулачками, установленными на каретке, закреплены отклоняющие ролики.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сварки, а именно к устройствам для автоматической двухсторонней приварки ребер прерывистым швом к плоским полотнищам, имеющим гофры и другие препятствия на пути движения электродов.

Известно устройство для одновременной, сварки двух угловых швов 1, которое содержит направляющую каретку с двумя связанными между собой зеркальными штангами с закрепленными на осях опорными копирными роликами, сварочные горелки. Каретка представляет собой конструкцию, состоящую из трех пар шарнирных копирных роликов, под силой собственного веса устройства прижаты к полотнищу, а одна пара под давлением пружины к ребру. Благодаря системе рычагов) горелка постоянно остается в исходном положении для сварки.

Однако известное устройство не позволяет производить сварку прерывистым швом, так как копирование осуществляется роликами, движущимися впереди сварочных горелок, что составляет неудобство при сварке в ограниченном пространстве между пересекающимися ребрами, при наличии гофр на изделии. Настройка на шов производится вручную, что сказывается на производительности устройства.

Наиболее близким техническим решением, т.е. прототипом, является устройство для автоматической приварки ребер жесткости к плоскому полотнищу в нижнем положении, содержащее портал, на направляющих которого с возможностью перемещения установлена каретка со сварочными горелками и копирный механизм, включающий кронштейн, ходовой винт, скалки и копирующие ролики

Недостатком является низкая производительность устройства, так как отсутствуют механизмы, позволяющие обходить препятствия в виде гофр и ребер на пути сварочных горелок и автоматического поиска линии сварного шва, а это приводит к затруднению автоматизации процесса сварки прерывистым швом.

Задачей изобретения является повышение производительности устройства за счет сокращения вспомогательного времени на наладку.

Технический результат достигается тем, что в устройстве автоматической двухсторонней приварки ребер прерывистым швом в нижнем положении, содержащем портал, на направляющих которого с возможностью перемещения установлена каретка со сварочными горелками, копирным механизмом, включающим кронштейны, ходовой винт, скалки и копирующие ролики, копирный механизм шарнирно закреплен на каретке с возможностью качания относительно оси, параллельной оси ходового винта, и снабжен механизмом возвратно-поступательного перемещения, двумя подпружиненными, выполненными в зеркальном исполнении опорами, отклоняющими роликами, приводом ходового винта и фланцами, при этом фланцы соединены друг с другом посредством скалок, на которых с возможностью перемещения установлены кронштейны, кинематически связанные с ходовым винтом, и на которых закреплены сварочные горелки, подпружиненные опоры жестко связаны со скалками и выполнены в виде двуплечих рычагов, на одних концах которых в плоскости, перпендикулярной оси ходового винта закреплены копирующие ролики, а на других концах с возможностью взаимодействия с кулачками, установленными на каретке, закреплены отклоняющие ролики.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А по фиг.1; на фиг. 3 узел 8 по фиг.1; на фиг. 4 схема компенсации погрешностей сборки изделия: а при смещении ребра-обвязки; б - при различной высоте полок ребра-обвязки.

Устройство состоит из каретки 1 с приводом перемещения 2 по направляющей 3, закрепленной на портале 4. К колонкам 5, двигающимся в направляющих втулках 6 каретки при помощи пневмоцилиндра 7, подвешен шарнирно копир 8. Копир включает в себя два фланца 9, 10 (фиг.3), соединенных поворотными шпоночными скалками 11, по которым при помощи привода 12 ходового винта 13 (фиг.2) и поводковой гайки 14, перемещаются кронштейны 15 со сварочными горелками 16. На скалках 11 также закреплены неподвижно две зеркальные опоры 17, выполненные в виде двуплечих рычагов, на нижних концах которых копирующие ролики 18 (фиг.3), на верхних отклоняющие ролики 19. Опоры 17 (фиг.2) поджаты пружиной 20, и, производя угловой доворот скалок 11, обеспечивают копирование углов соединения изделия, П-образного ребра-обвязки 21 с обшивой 22. Кассеты 23 (фиг. 1) со сварочной проволокой и подающие механизмы 24 с направляющими каналами 25 установлены на каретке 1. Кулачки 26 служат для раздвижки горелок 16 (фиг.2) и опор 17 в нерабочем состоянии при перешагивании. Скошенная балка 27 (фиг.1) жестко связана с порталом 4 стойками 28, 29, к ее нижней опорной поверхности прижимается изделие обвязкой. Последовательность работы устройства обеспечивается с помощью датчиков конечных положений 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 и упоров 37, команды на срабатывание пневмоцилиндра 7 поступают через электропневмоклапан 38. При соответствующем подборе необходимой длины плеч С (фиг.4) рычагов 17 и расстояния Д между осями скалок 11 (фиг.2) обеспечивается вклинивание копирных роликов 18 (фиг.4) в угол соединения изделия при опускании копира 8 (фиг.1) с сохранением в заданном пределе отклонения концов электродов относительно этих линий. Условия вклинивания копирных роликов в угол соединения Д В, где В расстояние между осями копирных роликов (фиг.4), а длина С влияет на компенсирование погрешности сборки изделия (чем больше длина С, тем меньше смещение конца электрода относительно линии соединения).

Устройство для автоматической двусторонней приварки ребер прерывистым швом работает следующим образом.

Предварительно собранное изделие обшива 22 с П-образным ребром 21 прижимается к опорной поверхности прижимной балки 27 снизу (фиг.2).Каретка 1 с поднятым копиром 8 находится в крайнем исходном положении на направляющей 3, блокируя конечный выключатель 30.Горелки 16 и копирные ролики 18 разведены кулачками 26 (фиг. 1).При опускании копира 8 с помощью пневмоцилиндра 7 на участок наложения швов, отклоняющие ролики 19 сходят с кулачков 26 и копирные ролики 18 скатываются по скосам прижимной балки 27, а затем при встрече с изделием копируют угол соединения. Пружина 20 обеспечивает беззазорное копирование угла обоими роликами, а шарнирная подвеска копира 8 к колонкам 5 каретки обеспечивает ориентацию сварочных горелок 16 в угол соединения, даже при некоторой разновысокости полок ребра 21 или смещения их относительно прижимной балки (фиг.4). В конце опускания головки блокируется датчик 33 нижнего положения колонок 5 (фиг.1),включается сварка и привод 12 перемещения горелок. При вращении ходового винта 13 поводковая гайка 14 перемещает кронштейны 15 с горелками 16 по скалкам 11, датчик 35 крайнего положения горелок разблокируется, производится сварка на участке, длина которого задается датчиком 36 второго крайнего положения. При блокировании второго датчика происходит отключение сварки, переключается электропневмоклапан 38 и производится подъем копира 8 и разведение в стороны горелок 16 и опор 17. В верхнем положении копира блокируется верхний датчик 32, включается привод 2 каретки 1. Каретка перемещается по направляющей 3 до блокировки датчика 34, установленного на каретке, путевым упором 37 на направляющей. При блокировке датчика 34, т. е. после перемещения каретки на заданный шаг, происходит отключение привода 2 каретки 1. Производится в описанной выше последовательности опускание копира, включение с реверсированием привода 12 перемещения горелок и сварка очередного участка шва. Эти переходы цикла повторяются в заданном количестве с фиксацией последнего перехода цикла при блокировке кареткой конечного выключателя 31 на направляющей 3. После окончания сварки последнего участка копир 8 поднимается в верхнее положение, отключается сварочное напряжение, реверсируется привод 2 каретки и последняя возвращается в исходное положение на направляющей до блокировки конечного выключателя 30.

Таким образом, устройство повышает производительность за счет сокращения вспомогательного времени, так как каретка перемещается по направляющей с маршевой скоростью, а с рабочей скоростью возвратно-поступательно двигаются горелки, исключая холостые пробеги. Малый вес и габариты копира позволяют значительно повысить быстродействие устройства, производить сварку прерывистым швом нескольких параллельно расположенных ребер одновременно, обходя препятствия на изделии: гофры, ребра, прижимы и т.д.

Устройство позволяет полностью автоматизировать сварочный процесс, может быть использовано в составе линии автосварки при изготовлении крышек разгрузочных люков, глухих торцевых стен цельнометаллического полувагона и т.п.