SU761213A1 - Многопозиционная установка для сборки и сварки металлоконструкций типа вал-втулка 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к области сварки, а именно к многопозиционной установке для сборки и сварки металлоконструкций типа вал—втулка, преимущественно вала.

Известно многопозиционная установка для сборки и сварки металлоконструкций типа вал—втулка, преимущественно вала, имеющего один обжатый по бокам торец, и втулки, размещенной на другом торце вала и выполненной несимметричной по отношению к продольной оси вала, содержащая смонтированные на основании на позиции сварки сварочную головку, привод вращения и поджимной центр, перемещаемый относительно позиции сварки миогопозиционный элемент, в котором с постоянным шагом размещены шпиндели, с одной стороны которых размещены зажимы, а с другой — торцовые полумуфты, подключенные к приводу вращения [1].

Однако известная установка недостаточно производительна, так как в ней не обеспечена механизация операций по взаимной ориентации свариваемых деталей.

Целью изобретения является повышение производительности путем механизации операций по взаимной ориентации свариваемых деталей.

Указанная цель достигается тем, что многопозиционный элемент выполнен в виде

2

цепного транспортера, каждый шпиндель которого установлен с возможностью перемещения вдоль своей оси от индивидуального привода, при этом каждый шпиндель

5 и сопряженный с ним поджимной центр кинематически соединены между собой зубчатой передачей для синхронизации их вращения, размещенной на основании, часть шпинделя, в которой размещен зажим, выЮ полнена по наружному контуру в виде эллипса, а на основании размещена подпружиненная относительно него планка, взаимодействующая с эллиптической частью шпинделя для ориентации обжатого торца

15 вала собираемого изделия в заданном положении, причем на поджимном центре выполнено гнездо для ориентации в нем несимметричной втулки собираемого изделия в заданном положении.

20

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка, вид спереди; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — разрез А—А фиг. 2; на фиг. 4 — разрез Б—Б фиг. 2; на 25 фиг. 5 поджимной центр вала в изометрии;

на фиг. 6 — шпиндель в изометрии.

Многопозиционная установка содержит установленные на основании 1 сварочную головку 2, цепной транспортер 3, привод

30 вращения 4 и поджимной центр.

761213

Цепной транспортер 3 состоит из связанных между собой кареток 5, имеющих ролика 6, установленные на направляющие 7.

На каждой каретке 5 транспортера 3 имеется шпиндель 8 для вала 9 с обжатым торцом и поддерживающие ролики 10. Шпиндель 8 расположен на подшипниках в корпусе 11, который установлен на каретке 5 подвижно на направляющих 12 типа «ласточкин хвост». Корпус 11 подшипников жестко связан с поддерживающими роликами 10 тягой 13. Каждый шпиндель 8 снабжен полумуфтой 14, являющейся частью электромагнитной нормальной разомкнутой муфты и в центральной осевой части шпинделя имеется паз 15, форма которого соответствует сечению обжатого торца вала 9.

Внешняя охватывающая поверхность 16 каждого шпинделя выполнена в виде эллипса. На основании 1 установки, над шпинделями 8, установлена направляющая планка 17, взаимодействующая с эллиптическими поверхностями 16 шпинделей. Часть направляющей планки подпружинена на позиции сварки.

Поджимной центр представляет собой прижим, выполненный в виде планшайбы 18 с валом 19, установленным на подшипниках 20 в корпусе 21. Последний смонтирован на основании 1 установки подвижно в направлении оси вала 19 планшайбы 18 на направляющих 22 типа «ласточкин хвост». Вал 19 планшайбы 18 постоянно кинематически связан с валом 23 привода вращения 4 посредством шестерен 24—28 и вала 29, причем шестерни 24—26 расположены на основании 1 установки, а шестерни 27 и 28 — на корпусе 21 подшипников 20 вала 19 планшайбы 18.

В торце планшайбы 18 выфрезеровано гнездо 30, профиль которого соответствует конфигурации сравниваемой втулки 31. На торце планшайбы 18 также выполнены выступы 32, представляющие собой клиновый ловитель. Корпус 21 связан со штоком 33 пневмоцилиндром 34, установленного на основании 11. На последнем со стороны планшайбы 18 установлен упор 35, который может быть выполнен регулируемым и снабжен опорным роликом (не показан).

Вал 23 привода вращения 4 кинематически связан с полумуфтой 36, являющейся частью нормально разомкнутой муфты, посредством шестерен 24 и 37. На основании 1 со стороны привода вращения 4 имеется пневмоцилиндр 38, шток 39 которого связан с двуплечим рычагом 40, шарнирно установленным на основании и взаимодействующим с упором 41, находящимся на каждой каретке 5 цепного транспортера 3.

Шаговый привод цепного транспортера 3, Привод вращения 4, поджимной центр, сварочная головка 2 и остальные элементы установки управляются общей схемой авто4

матики, обеспечивающей необходимую последовательность срабатывания каждого механизма.

Предлагаемая многопозиционная установка работает следующим образом.

На позиции загрузки цепного транспортера 3 вал 9 с обжатым торцом вставляют в паз 15 шпинделя 8, при этом противоположная часть вала 9 опирается на поддерживающие ролики 10, На свободный конец вала 9 надевается втулка 31 с асимметричным наружным диаметром, например втулка с приливом на внешнем диаметре. Втулка 31 устанавливается на вал 9 по свободной посадке и, следовательно, она занимает такое положение, при котором центр тяжести втулки 31 располагается ниже оси вала 9 за счет веса прилива. Таким образом, втулка 31 всегда будет ориентирована в определенном положении независимо от углового положения вала 9.

При перемещении цепного -транспортера 3 на один шаг наружная эллипсная поверхность 16 шпинделя 8 контактирует с направляющей планкой 17, при этом шпиндель 8 поворочивается и ориентируют угловое положение вала 9 за счет того, что наружная эллипсная поверхность 16 шпинделя 8, прижимаемая планкой 17, занимает положение, при котором большая ось эллипса располагается параллельно направляющей планке 17 в месте контакта. При следующем шаге цепного транспортера 3 вал 9 н втулка 31 попадают на позицию сварки. Пневмоцилиндр 34 перемещает планшайбу 18 вместе с шестернями 27 и 28 по направляющим 22 типа «ласточкин хвост» и широкой шестерне 26 до тех пор, пока втулка 31 не войдет в гнездо 30 планшайбы 18 и не зафиксируется в осевом направлении упором 35. При возможном отклонении втулки 31 от вертикального положения выступы 32 клинового ловителя, имеющиеся на торце планшайбы 18, осуществляют ее угловое ориентирование относительно гнезда 30 планшайбы 18. При осевом перемещении планшайба 18 также упирается в торец вала 9 и перемещает его в осевом направлении вместе с поддерживающими роликами 10, шпинделем 8 и полумуфтой 14 по направляющей 12 типа «ласточкин хвост». При этом обе полумуфты 14 и 36 электромагнитной муфты сближаются на рабочее расстояние.

После того как втулка 31 зафиксируется упором 35, втулка 31 и вал 9 окажутся сориентированными как в осевом, так и угловом положениях. Затем одновременно включается привод вращения 4 и сварочная головка 2. Привод вращения 4 осуществляет синхронное вращение планшайбы 18 с втулкой 31 и шпинделя 8 с валом 9 посредством зубчатых передача шестерен 24—28 и 37, вала 29 и полумуфт’14 и 36. При этом

761213

5

сварочная головка 2 сваривает вал 9 и втулку 31 кольцевым швом.

Вследствие того, что направляющая планка 17 шпинделей 8 подпружинена на позиции сварки, она периодически поднимаясь, обеспечивает вращение шпинделя 8 с эллипсной наружной поверхностью 16.

После сварки пневмоцилиндр 34 отводит планшайбу 18 в исходное положение, а пневмоцилиндр 38, связанный с рычагом 40, отводит в исходное положение шпиндель 8 с. поддерживающими роликами 10 и сваренными валом 9 и втулкой 31. При следующем шаге транспортера каретка 5 со сваренными валом 9 и втулкой 31 перемещается на позицию зачистки с последующей саморазгрузкой, а следующие за ней каретки 5 последовательно проходят все описанные циклы работы установки.

Предлагаемая многопозиционная установка производит автоматическую сборку и сварку соосных деталей типа вал—втулка с заданной осевой и угловой ориентацией между деталями. Использование данной установки повысит производительность труда, снизит трудоемкость сборки и сварки и улучшит условия труда работников. Экономический эффект от использования одной установки в крупносерийном и массовом производстве составляет около 200 тыс. рублей.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Многопозиционная установка для сборки и сварки металлоконструкций типа вал— йтулка, преимущественно вала, имеющего один обжатый по бокам торец, и втулки, 'размещенной на другом торце вала и выполненной несимметричной по отношению ,к продольной оси вала, содержащая смонтированные на основании на позиции сварки сварочную головку, привод вращения и

   5 поджимной центр, перемещаемый относительно позиции сварки многопозиционный элемент, в котором с постоянным шагом размещены шпиндели, с одной стороны которых размещены зажимы, а с другой стоЮ ропы торцовые полумуфты, подключенные к приводу вращения, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем механизации операций по взаимной ориентации свариваемых деталей, мно15 гопозиционный элемент выполнен в виде цепного транспортера, каждый шпиндель установлен в указанном цепном транспортере с возможностью перемещения вдоль своей оси от индивидуального привода, при

   20 этом каждый шпиндель и сопряженный с ним поджимной центр кинематически соединены между собой зубчатой передачей для синхронизации их вращения, размещенной на основании, часть шпинделя, в кото25 рой размещен зажим, выполнена по наружному контуру в виде эллипса, а на основании размещена подпружиненная относительно него планка, взаимодействующая с эллиптической частью шпинделя для ориен30 тации обжатого торца вала собираемого изделия в заданном положении, причем на поджимном центре выполнено гнездо для ориентации в нем несимметричной втулки собираемого изделия в заданом положении.

   35