RU2081734C1

RU2081734C1 - Automatic welder

Info

Publication number: RU2081734C1
Application number: RU94027248A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Нурутдинов; Ю.Н. Вдовин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Ижмаш"
Priority date: 1994-07-18
Filing date: 1994-07-18
Publication date: 1997-06-20
Also published as: RU94027248A

Abstract

FIELD: mechanical engineering: welding. SUBSTANCE: automatic welder has bed frame, headstock with drive cylinder and support for workpiece, driven tailstock with pressing mechanism, assembling arrangement with device to move it to and away from place of assembling, and welding torches. All these members are mounted on bed frame. According to proposed invention, headstock and tailstock are provided with stops. Assembling arrangement has set of alignment prisms and is mounted on movable crossmember connected with move to-and-away device by means of torsion for engagement of alignment prisms on crossmember with stops on headstock and tailstock and centering of mounting prisms of assembling arrangement relative to axis of assembling of workpieces. Torsion is made in form of flexible plates. EFFECT: increased service life of welding set at high intensity of operation, increased efficiency. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, к области сварочного производства. The invention relates to mechanical engineering, to the field of welding production.

Известна "Установка для сборки и сварки пустотелых шаров", содержащая смонтированные на общем основании приводной и нажимной ведомый приспособления с установочными и зажимными устройствами, центрирующий по оси сборку и убираемый при сварке упор, сбрасыватель сборки в лоток, сварочную горелку и командоаппарат работы механизмов [1]
Недостатком известной сварочной установки является забрызгивание приспособлений в околошовной зоне каплями металла, и вследствие этого недолговечность при эксплуатации.The well-known "Installation for the assembly and welding of hollow balls", containing mounted on a common base drive and push driven devices with mounting and clamping devices, centering the assembly along the axis and being removed during welding, an emphasis, an assembly ejector in the tray, a welding torch and a machine operation mechanism [1 ]
A disadvantage of the known welding installation is the spraying of devices in the heat-affected zone with metal drops, and as a result, the fragility during operation.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является установка для автоматической сварки кольцевых швов, содержащая станину, установленные на ней переднюю бабку с поворотным шпинделем, выполненным с опорой для одной из деталей, заднюю бабку с нажимным элементом, выполненным с опорой для второй детали, сборочное приспособление, установленное с возможностью подвода и отвода к месту сварки цилиндрической детали и оснащенное набором установочных призм [2]
Недостатками известной установки являются забрызгивание установочных призм сборочного приспособления при сварке и низкое качество сборки деталей под сварку вследствие неточной установки сборочного приспособления под опорные базы устройством подвода.Closest to the claimed technical solution is the installation for automatic welding of circumferential seams, comprising a bed, a front headstock mounted on it with a rotary spindle made with support for one of the parts, a tailstock with a pressing element made with support for the second part, assembly device, installed with the possibility of approaching and withdrawing to the place of welding of a cylindrical part and equipped with a set of mounting prisms [2]
The disadvantages of the known installation are splashing installation prisms of the assembly fixture during welding and the poor quality of assembly of parts for welding due to inaccurate installation of the assembly fixture under the support bases by the supply device.

Техническая задача, на решение которой направлено данное изобретение, - это обеспечение качества сборки заготовок, а так же повышение долговечности сборочных приспособлений при эксплуатации установки путем отвода их из зоны сварки. The technical problem to which this invention is directed is to ensure the quality of assembly of the workpieces, as well as to increase the durability of the assembly devices during operation of the unit by removing them from the welding zone.

Заявляемая установка для автоматической сварки содержит станину, установленные на ней переднюю бабку с поворотным шпинделем, выполненным с опорой для одной из деталей, заднюю бабку с нажимным элементом, выполненным с опорой для другой детали, сборочное приспособление с набором установочных призм, устройство для привода и отвода к месту сварки деталей и сварочные горелки. The inventive installation for automatic welding comprises a frame, a headstock mounted on it with a rotary spindle made with a support for one of the parts, a tailstock with a pressing element made with a support for another part, an assembly device with a set of mounting prisms, a device for drive and outlet to the place of welding parts and welding torches.

При этом передняя и задняя бабки снабжены упорами, сборочное приспособление оснащено набором центровочных элементов. Опора сборочного приспособления выполнена в виде траверсы, которая соединена с устройством подвода и отвода сборочного приспособления к месту сборки деталей посредством торсиона, упоры на передней и задней бабках и центровочные элементы на сборочном приспособлении установлены с возможностями контактирования между собой и самоустановки сборочного приспособления по оси передней и задней бабок, при этом упоры выполнены цилиндрическими, установочные элементы в виде призм, а торсион в виде упругих пластин. In this case, the front and rear headstock are equipped with stops, the assembly device is equipped with a set of centering elements. The support of the assembly device is made in the form of a traverse, which is connected to the device for supplying and withdrawing the assembly device to the place of assembly of parts by means of a torsion bar, the stops on the front and rear headstock and centering elements on the assembly device are installed with the possibility of contacting each other and self-assembly of the assembly device along the front and the tailstock, while the stops are cylindrical, mounting elements in the form of prisms, and the torsion bar in the form of elastic plates.

Сборочное приспособление предложенной установки, благодаря тому, что оснащено центрирующими призмами, взаимодействующими при подводе к месту сборки с упорами на передней и задней бабках, обеспечит хорошее качество сборки деталей под сварку. Кроме того, сборочное приспособление будет более долговечным, так как оно убирается из зоны сварки после зажима деталей. The assembly fixture of the proposed installation, due to the fact that it is equipped with centering prisms, interacting when approaching the assembly site with stops on the front and rear headstock, will ensure good quality assembly of parts for welding. In addition, the assembly fixture will be more durable, as it is removed from the weld zone after clamping the parts.

Установка поясняется чертежом, где:
на фиг.1 изображен общий вид установки,
на фиг.2 вариант сборочного устройства,
на фиг. 3 разрез по А-А на фиг.1,
на фиг.4 разрез по Б-Б на фиг.2,
на фиг.5 вид по стрелке Б на фиг. 2.The installation is illustrated in the drawing, where:
figure 1 shows a General view of the installation,
figure 2 option assembly device
in FIG. 3 section along aa in figure 1,
figure 4 a section along BB in figure 2,
in Fig.5 a view along arrow B in Fig. 2.

на фиг.6 разрез по 1-Г на фиг.3. in Fig.6 section along 1-G in Fig.3.

Установка состоит из передней бабки механизма вращения, на шпинделе которого смонтирован для установки и закрепления заготовок патрон 1, задней бабки, представляющего прессовочный механизм 2, включающий нажимной элемент 3, установленный на штоке 4 пневмоцилиндра 5 посредством вращающего центра 6, сварочных горелок 7 и устройство подвода 8 сварочного приспособления 9 к месту сборки, закрепленных на станине 10. The installation consists of a front headstock of a rotation mechanism, on the spindle of which is mounted for mounting and securing the blanks, a cartridge 1, a tailstock representing a pressing mechanism 2, including a pressing member 3 mounted on the rod 4 of the pneumatic cylinder 5 by means of a rotating center 6, welding torches 7 and a supply device 8 of the welding fixture 9 to the assembly place, mounted on the frame 10.

Патрон 1 содержит опору 11 для концевой заготовки, выполняющую также функцию токоподвода к заготовкам. Опора 11 и патрон 1 выполнены с центральными отверстиями, в которых подвижно установлен установочный элемент, выполненный, например, в виде пальца 13 или цанги 14. Установочный палец 13 или цанга 14 смонтирован на штоке 15 пневмоцилиндра 16 соосно нажимному элементу 3 прессовочного механизма 2. Кроме того, патрон 1 выполнен, например, цилиндрическим и служит упором 17 для сборочного приспособления 9. Упор 17 может быть выполнен отдельным элементом устройства, закрепленным на патроне 1 или передней бабке установки. Аналогичным упором 18 снабжена и задняя бабка. Упоры 17 /патрон 1/ и 18 установлены коаксиально установочному пальцу 13 или цанге 14 и нажимному элементу 3. The cartridge 1 contains a support 11 for the end blank, which also performs the function of the current supply to the blanks. The support 11 and the cartridge 1 are made with central holes in which the mounting element is movably mounted, made, for example, in the form of a finger 13 or collet 14. The mounting pin 13 or collet 14 is mounted on the rod 15 of the pneumatic cylinder 16 coaxially with the pressing element 3 of the pressing mechanism 2. In addition Moreover, the cartridge 1 is made, for example, cylindrical and serves as a stop 17 for the assembly device 9. The stop 17 can be made as a separate element of the device, mounted on the cartridge 1 or the headstock of the installation. A similar focus 18 is provided to the tailstock. The stops 17 / cartridge 1 / and 18 are installed coaxially with the mounting pin 13 or collet 14 and the pressure element 3.

Сборочное приспособление 9 состоит из траверсы 19, на которой закреплены установочные 20 и центровочные 21 призмы. Установочные призмы 20 предназначены для установки заготовок 22 и 23, а центровочные 21 для центрирования сборочного приспособления 9 по общей оси сборки Х при взаимодействии их /центровочных призм 21/ с упорами 17 и 18 и соответственно центрирования установочных призм 20 относительно установочного пальца 13 или цанги 14 и нажимного элемента 3. Assembly device 9 consists of a traverse 19, on which mounting 20 and centering 21 prisms are fixed. The mounting prisms 20 are designed to install the blanks 22 and 23, and the centering 21 for centering the assembly device 9 along the common axis of the assembly X during the interaction of their / centering prisms 21 / with the stops 17 and 18 and, accordingly, centering the mounting prisms 20 relative to the mounting pin 13 or collet 14 and pressure element 3.

По варианту, изображенному на фиг. 2, тонкостенная заготовка 23, являющаяся так же концевой, может быть установлена на нажимном элементе 3 посредством захватного устройства 24, например, цанги магнита и т.д. /конструкция на чертеже не раскрыта/. In the embodiment of FIG. 2, a thin-walled blank 23, which is also terminal, can be mounted on the pressing element 3 by means of a gripping device 24, for example, a magnet collet, etc. / design in the drawing is not disclosed /.

Траверса 1 с призмами 20 и 21 закреплена на кронштейне 25 устройства подвода 8 сборочного приспособления 9 и снабжена средством грубого регулирования поворота 26 ее вокруг оси Z. В свою очередь кронштейн 25 посредством торсиона 27, выполненного, например, в виде упругих пластин соединен с другим кронштейном 28, шарнирно закрепленном на станине 10 и соединенном с пневмоцилиндром 29. Траверса 19 имеет возможность наладочного перемещения по оси Y по пазам, выполненным на кронштейне 25 в местах крепления торсиона 27 /на чертежах пазы на кронштейне 25 не изображены/. The traverse 1 with prisms 20 and 21 is mounted on the bracket 25 of the supply device 8 of the assembly device 9 and is provided with means for coarse regulation of its rotation 26 around the Z axis. In turn, the bracket 25 is connected, for example, in the form of elastic plates, to another bracket 28, pivotally mounted on the bed 10 and connected to the pneumatic cylinder 29. The yoke 19 has the possibility of adjustment movement along the Y axis along the grooves made on the bracket 25 at the mounting points of the torsion bar 27 / in the drawings, the grooves on the bracket 25 are not shown wife /.

Сварочные горелки 7 подведены к местам сварки заготовок 12 и 22, 22 и 23. Welding torches 7 are brought to the places of welding workpieces 12 and 22, 22 and 23.

Устройство работает следующим образом. Заготовку 12 устанавливают на установочный палец 13 или цангу 14, заготовку 22 устанавливают на призмы 20, а заготовку 23, в зависимости от конструкции, устанавливают на призму, например, правую 20 или закрепляют на захвате 24. Включают в работу установку. Производится впуск сжатого воздуха в правую подпоршневую полость пневмоцилиндра 5, шток 4 выдвигает нажимной элемент 3 прессовочного механизма 2, стыкует заготовки, перемещая их влево по призмам 20 до опоры 11, запрессовывает друг в друга. Заготовки 12, 22 и 23 зажимаются между опорой 11 и нажимным элементом 3. Затем включается в работу пневмоцилиндр 29 устройства подвода 8, сборочное приспособление 9 отводится от зажатых деталей, например, вниз. Подводятся сварочные горелки 7 к стыкам деталей и включается в работу механизм вращения. Происходит сварка деталей. После завершения цикла сварки и отвода сварочных горелок производится впуск сжатого воздуха в надпоршневые полости пневмоцилиндров 5 и 16. Штоком 4 производится отвод нажимного элемента 3 вправо, а установочный элемент палец 13 движением штока 15 влево извлекается из сборки. При выполнении установочного элемента на патроне 1 в виде цанги 14 /по варианту на фиг.2/ сжатый воздух подается в подпоршневую полость цилиндра 16 и движением штока 15 вправо опорой 11 деталь выталкивается из цанги 14. Установочный палец 13 или опора 11 /по варианту на фиг.2/ выполняют при этом функцию сбрасывателя обработанной детали с приспособлений установки. Сборка деталей раскрепляется и под действием собственного веса падает вниз, например, в тару. После этого впуском сжатого воздуха в подпоршневую полость пневмоцилиндра 29, устройство подвода 8 производит возврат сборочного приспособления 9 в исходное положение. Одна из крайних на траверсе 19 центровочных призм 21 заходит на один из упоров 17 или 18 до контакта с ней. Из-за возникающего при этом изгибающего момента торсион 21 скручивается в ту или иную сторону вокруг оси Y, пока вторая центрирующая призма 21 на траверсе 19 не вступит в контакт с другим упором и траверса 19 вместе с установочными призмами 20 не самоустановится и не отцентрируется на упорах 17 и 18, по всем осям координат X,Y и Z, обеспечивая точность сборки деталей на установке в сборочном приспособлении 9. Производится впуск сжатого воздуха в соответствующие полости цилиндров 5 и 16 и возврат установочного пальца 13 или опоры 11 с цангой 14 /по варианту на фиг. 2/ в исходное положение. The device operates as follows. The workpiece 12 is installed on the mounting finger 13 or collet 14, the workpiece 22 is installed on the prism 20, and the workpiece 23, depending on the design, is mounted on a prism, for example, the right 20 or mounted on the capture 24. Turn on the installation. Compressed air is introduced into the right piston cavity of the pneumatic cylinder 5, the rod 4 extends the pressing element 3 of the pressing mechanism 2, joins the workpieces, moving them to the left along the prisms 20 to the support 11, and presses into each other. The blanks 12, 22 and 23 are clamped between the support 11 and the pressure element 3. Then the pneumatic cylinder 29 of the supply device 8 is turned on, the assembly device 9 is retracted from the clamped parts, for example, down. Welding torches 7 are brought to the joints of the parts and the rotation mechanism is turned on. Parts are being welded. After the completion of the welding cycle and the removal of the welding torches, compressed air is introduced into the supra-piston cavities of the pneumatic cylinders 5 and 16. The rod 4 retracts the pressure element 3 to the right, and the adjusting element finger 13 is removed from the assembly by moving the rod 15 to the left. When performing the mounting element on the cartridge 1 in the form of a collet 14 / according to the variant of FIG. 2 /, compressed air is supplied to the piston cavity of the cylinder 16 and by moving the rod 15 to the right with the support 11, the part is pushed out of the collet 14. The mounting pin 13 or the support 11 / according to the variant figure 2 / while performing the function of the ejection of the processed parts from the fixtures of the installation. The assembly of parts loosens and, under the influence of its own weight, falls down, for example, into a container. After this, by the inlet of compressed air into the piston cavity of the pneumatic cylinder 29, the supply device 8 returns the assembly device 9 to its original position. One of the extreme on the traverse 19 centering prisms 21 comes on one of the stops 17 or 18 to contact with it. Due to the bending moment that arises in this case, the torsion 21 is twisted in one direction or another around the Y axis until the second centering prism 21 on the traverse 19 comes into contact with another stop and the traverse 19 together with the mounting prisms 20 does not self-center and focus on the stops 17 and 18, along all axes of the coordinates X, Y and Z, ensuring the accuracy of assembly of parts on the installation in the assembly device 9. The compressed air is introduced into the corresponding cavities of the cylinders 5 and 16 and the installation pin 13 or the support 11 is returned with a collet 14 / according to the variantin FIG. 2 / to the starting position.

Установка для автоматической сварки обеспечит высокое качество сборки деталей под сварку, выдержит более длительный срок эксплуатации по сравнению с аналогичными установками и при этом обеспечится более высокая производительность труда за счет автоматической разгрузки деталей. Installation for automatic welding will ensure high quality assembly of parts for welding, withstand a longer service life compared to similar installations and at the same time provide higher productivity due to automatic unloading of parts.

Claims

1. Installation for automatic welding, comprising a bed, a headstock mounted on it with a rotary spindle made with support for one of the parts, a tailstock with a pressing element made with support for another part, an assembly device with a set of mounting prisms, a device for feeding to the place of welding and removal of the assembly fixture and welding torches, characterized in that the front and rear headstock are equipped with stops, the assembly fixture is equipped with a set of centering elements, made with support in the form traverses and is connected to a device for approaching the welding site and retracting the assembly device by means of a torsion bar with the possibility of contacting its centering elements with the stops of the front and rear headstock to center the mounting prisms along the axis of the front and rear headstock.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the centering elements of the assembly device are made in the form of prisms, and the corresponding stops of the front and rear headstock are cylindrical.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the torsion bar is made in the form of elastic plates.