SU821111A1 - Установка дл сварки криволинейныхиздЕлий - Google Patents

Description

Изобретение относится к механизации 1 сборочно-сварных работ и может быть использовано в крупногабаритном химическом машиностроении и других отраслях промышленности.

Известно устройство для выравнивания ⁵ и сварки панелей двойной кривизны, содержащая смонтированные на параллельной основанию раме сварочную головку с датчиком положения изделия и манипулятор для поворота изделия, выполненный в виде тележек с установленными на них силовыми цилиндрами с захватами изделия fl].

Однако установка не обеспечивает непрерывности сварки, так как сварка прриз-₁₅ водится лишь при неподвижном изделии, а поворот изделия в положение сварки производится относительно прижимного ролика и является установочным, причем команда на включение силовых цилиндров манипулятора поступает от общего датчика, что не обеспечивает необходимого соотношения скоростей перемещения концов изделия,¹ и вызывает смещение точки свар2 ки по высоте и вдоль шва. Таким образом, не обеспечивается необходимое качество сварного соединения.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является. установка для сварки криволинейных изделий, содержащая смонтированные на основании опорную балку для изделия с установленной на ней с возможностью перемещения сварочной головкой и манипулятор для обкатывания изделием опорной балки, оснащенный зажимами для изделия и.

Однако в данной установке перемещение зажимов производится под действием . веса изделия и является самоустанавливагащимся, т.е. неконтролируемым, что приводит к неравномерности обкатывания изделием опорной балки, нестабильности скорости сварки и снижению качества сварки.

Целью изобретения является повышение качества сварки путем стабилизации скорости сварки.

Цель достигается тем, что на корпусе сварочной головки смонтированы два копирных ролика, расположенных с двух сторон этой горелки вдоль оси опорной, балки и установленных с возможностью независимого подьема, а манипулятор выполнен в виде двух шарнирно связанных между собой и шарнирно закрепленных ;на основании силовых цилиндров, каждый из которых соединен с соответствующим ему коп ирным роликом.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка·, общий вид; на. фиг. 2 - мани регулятором 23, соединённый с редукционным клапаном 24.

Гидроцилиндры 11 и 12 соответственно электрически и гидравлически связаны 5 с электрогидроусилитедями 18 и 19, соединенными между собой¹ и с делительным клапаном 22. Электрогидроусилители 18 и 19 связаны также с дросселем «с регулятором 23 посредством редукционного 10 клапана 24, включенными в сливную магистраль.

Устройство работает следующим образом.

пулятор.

Установка содержит смонтированную 15 параллельно основанию 1 опорную балку 2 для изделия, сварочную головку 3, установленную с возможностью перемещения параллельно опорной балке 2. Сварочная головка 3 может быть установлена непо- ₂₀ средственно на опорной балке 2 (фиг. 1) или на дополнительных направляющих 4 (фиг. 2).

На корпусе сварочной головки 3 закреплены с возможностью независимого подь-. ₂₅ ема два толкателя 5 и 6, расположенные по разные стороны сварочной головки вдоль оси опорной балки 2.

На толкателях закреплены ролики 7 и 8, каждый толкатель взаимодействует с соответствующим ему конечным выключателем 9, 10.

Установка снабжена манипулятором для обкатывания изделием опорной балки 2, выполненным в виде двух шарнирно установленных на основании 1 вдоль оси опор- ³⁵ ной балки 2 силовых цилиндров (гидроцилиндров) 11 и 12, шарнирно связанных между собой силовым цилиндром 13 для компенсации изменения расстояния между цилиндрами 11 и 12. Иля предохранения ⁴⁰ цилиндров 11, 12 и 13 на основании установлен силовой цилиндр 14, шарнирно соединенных с силовым цилиндром 12.

На штоках силовых цилиндров 11 и 12 шарнирно закреплены зажимы 15 для ⁴⁵ изделия (фиг. 2), ложемент 16 для закрепления на нем изделия (фиг. 1).

На ложементе 16 закреплены приводные направляющие роликоопоры 17.

50'

Конечные выключатели 9 и 10 соединены с контактами эпектрогидроусипителей 18 и. 19,. включенных в электрогиц— равпическую систему управления процессом сварки, кроме того, включающую 55 гидравлический насос 20, посредством реле 2 1 давления, соединенный с целительным клапаном 22, а также дроссель с

Свариваемое изделие (полотнища с криволинейной формой поверхности) с помощью зажимов 15 . (гидравлических струбцин закрепляются на ложементе 16 (или непосредственно в зажимах), который, в свою очередь, концами закрепляется в штоках гидроцилиндров 11 и 12 с помощью приводных роликоопор 17, приводимых в контакт со свариваемым изделием. Последнее устанавливается на ложементе 16 таким образом, чтобы свариваемый стык располагался между опорными балками 2. Перед сваркой (в начальном положении) шток гидроцилиндра 12 выдвинут, а шток гидроцилиндра 11 втянут таким образом, что свариваемое изделие приводится в соприкосновение с опорными балками 2. Сварочная головка 3 устанавливается на начальном участке сварного шва, при- этом копирные ролики 7 и 8 приводятся в соприкосновение с поверхностью свариваемого изделия. Включается сварочный автомат, и сварочная головка 3 начинает с постоянной скоростью перемещаться по опорным балкам 2. При этом ролики 7 и 8 свободно перемещаются и перемещают толкатели 5 и 6 в вертикальном направлении, обкатывая при этом поверхность свариваемого изделия, поочередно замыкая и размыкая контакты соответственно выключателей 9 и 1О электрогидроусйлителей 18 и 19. При этом штоки гицроцилинцров 11 и 12, соединенных с электрогидроусилителями 18 и 19, при срабатывании контактов и выключателей 9 и 10, соответственно втягиваются и выдвигаются. При этом свариваемое изделие своей поверхностью без скольжения обкатывает опорные балки 2, касаясь последних, причем скорость перемещения линии касания, определяемая скоростью обкатывания поверхности изделия роликами 7 и 8, совпадает со скоростью перемещения сварочной головки 3. Этим обеспечивается постоянный контакт последней со свариваемым изделием, по окон чании сварки, занимающим конечное положение. Фиксация и поддержка . гидроцилиндров 11 и 12, а также компенсация изменения расстояния между ними в процессе сварки производятся вспомогатель- 5 ным гидроцилиндром 13. Для предотвращения чрезмерных перемещений предусмотрены дополнительные контакты, при замыкании которых штоки совершают обратные перемещения. Для обеспечения постоянно- 10 го касания изделия с опорными балками > гидроцилиндр 12 работает с повышенным противодавлением, обеспечивающим прижим изделия к балкам и плавное перекатывание (для чего слив может быть выполнен раз- 15 дельным для каждого гидроцилиндра).

Сварку можно производить как с наружной, так и внутренней стороны изделия. Чтобы обеспечить равномерную скорость, т. е. перемещение точки касания изделия го по опорным балкам, угловая скорость определяется из формулы (JU' где V - скорость сварки, - радиус кривизны изделия. Скорость выдвижения штока гидроцилиндров должна быть равна, V_%^Wrsinwt,npitO*ttH>£ д где t время. Скорость втягивания штока гидро- ₃₀ цилиндров должна .быть равна ^_втяг ^s si,При £. Расстояние между цилиндрами изменяется J2lsih “-^C°9^—ηρ-и,

Так как сварка стыков выполняется на 'спуск', угол смещения сварочной дуги от зенита может быть от О до 15°, то для обеспечения равномерной сварки достаточно хода. толкателя 1—3 мм, чтобы 40 обеспечить перекатывания перемещением штоков импульсами.

Таким образом, использование предлагаемой установки обеспечивает автоматический процесс cf лрки крупногабаритных изделий с криволинейной поверхностью, в частности днищ варочных котлов, как с внутренней, так и с наружной поверхности. Кроме того, за счет стабилизации скорости сварки обеспечивается высокое качество сварного соединения.

Claims (2)

1. .. 1 Изобретение относитс  к механизации сборочно-сварных работ в может быть ис- пользовано в крупногабаригном химическом машиностроении и цругих отрасл х промышленности. Известно устройство цл  выравнивани  и сварки панелей двойной кривизны, содержаща  смонтированные на параллельной основанию раме сварочную головку с аат чиком положени  издели  и манипул тор дл  поворота издели , выпо ненный в виде тележек с устансшленными на них сило выми цилиндрами с захватами издели  Однако установка не обеспечивает непрерывности сварки, так как сварка производитс  лишь при неподвижном изделии, а поворот издели  в положение сварки производитс  относительно прижимного ролика и  вл етс  установочным, причем команда на включение силовых цилиндров манипул тора поступает от общего датчика , что не обеспечивает необходимого соотношени  скоростей перемещени  концов издели , и вьгзывает смещение точки свар ки по высоте и вдоль шва. Таким образом , не обеспечиваетс  необходимое качество сварного соединени . Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату  вл ет с . установка дл  сварки криволинейных изделий, содержаща  смонтированные на основании опорную балку дл  издели  с уЬтановленной на ней с возможностью перемещени  сварочной головкой и манипул тор дл  обкатывани  изделием опорной балкй, оснащенный зажимами дл  издели  Однако в данной установке перемещение зажимов производитс  под действием . веса издели  и  вл етс  самоустанавливакзщимс , т.е. неконтролируемым, что приводит к неравномерности ойсатывани  изделием опорной балки, нестабильности скорости сварки и снижению качества сварки. с Целью изобретени   вл етс  повыш 1ве качества сварки путем стабилизации СЕО- ости сварки. 8 Цель достигаетс  тем, что на корпусе сварочной головки смонтированы два копирных ролика, расположенных с дВ|ух сто рон этой горелки вдоль оси опорной балки и установленных с возможностью независимого подъема, а манипул тор выпол нен в виде двух шарнирно св занных между собой и шарнирно закрепленных ;на основании силовых цилиндров, каждый из ко торых соединен с соответствующим ему коп ирным роликом. На фиг. 1 изображена предлагаема  установка-, общий вид; на. фиг. 2 - манипул тор . Установка содержит смонтированную параллельно основанию 1 опорную балку 2 дл  издели , сварочную головку 3, установленную с возможностью перемещени  параллельно опорной балке 2. Сварочна  головка 3 может быть установлена непосредственно на опорной балке 2 (фиг. 1) или на дополнительных направл ющих 4 (фиг. 2). На корпусе сварочной головки 3 закре лены с возможностью независимого поцъ ема два толкател  5 и 6, расположенные по разные стороны сварочной головки вдо оси опорной балки 2. На толкател х закреплены ролики 7 и 8, каждый толкатель взаимодействует с соответствующим ему конечным выключателем 9, Ю. Установка снабжена манипул тором дл обкатывани  изделием опорной бапки 2, выполненным в виде двух шарнирно установленных на основании 1 вдоль оси опор ной балки 2 силовых цилиндров (гидроцилиндров ) 11 и 12, шарнирно Св занных между собой силовым цилиндром 13 дн  компенсации изменени  рассто ни  между цилиндрами 11 и 12. Д1л  предохранени  цилиндров 11, 12 и 13 на основании установлен силовой цилиндр 14, щарнирно соединенных с силовым цилиндром 12. На штоках силовых цилиндров 11 и 12 шарнирно закреплены зажимы 15 дл  издели  (фиг. 2), ложемент 16 дл  закреплени  на нем издели  (фиг. 1). На ложементе 16 закреплены приводные направл ющие роликоопоры 17. Конечные выключатели 9 и Ю соединены с контактами электрогидроусипите- лей 18 и. 19,. включенных в электрогид- равлическую систему управлени  процес- сом сварки, кроме того, включающую гидравлический насос 2О, посредством р ле 2 1 давлени , соединенный с делитель ным клапаном 22, а также дроссель с 1 регул тором 23, соединенный с редукционным клапаном 24. Гидроцилиндры 11 и 12 соответственно электрически и гидравлически св заны сэлектрогидроусилител ми 18 и 19, соединенными между собойи с делительным клапаном 22. Электрогидроусилители 18 и 19 св заны также с дросселем «с регул тором 23 посредством редукционного клапана 24, включенными в сливную магистраль . Устройство работает следующим образом .. Свариваемое изделие (полотнища с криволинейной формой поверхности) с помощью зажимов 15 . (гидравлических струбцин закрепл ютс  на ложементе 16 (или непосредственно в зажимах), который, в свою очередь, концами закрепл етс  в штоках гидроцилиндров 11 и 12 с помощью приводных роликоопор 17, приводимых в контакт со свариваемым изделием . Последнее устанавливаетс  на ложементе 16 таким образом, чтобы свариваемый стык располагалс  между опорными балками 2. Перед сваркой (в начальном положении) щток гидроцилиндра 12 выдвинут , а шток гидроцилиндра 11 вт нут таким образом, что свариваемое изделие приводитс  в соприкосновение с опорными балками 2. Сварочна  головка 3 устанавливаетс  на начальном участке сварного шва, при- этом копирные ролики 7 и 8 привод тс  в соприкосновение с поверхностню свариваемого издели . Включаетс  сварочный автомат, и сварочна  головка 3 начинает с посто нной скоростью перемещатьс  по опорным балкам 2. При этом ролики 7 и 8 свободно перемещаютс  и пере1 1ещают толкатели 5 к 6 в вертикальном направлении, обкатыва  при этом поверхность свариваемого издели , поочередно замыка  и размыка  контакты соответственно выключателей 9 и Ю элекгрогидроусйлителей 18 и 19. При этом штоки гиароцилиндров 11 и 12, соеаиненных с элвктроГндроусилител мн 18 и 19, при срабатываний контактов и выключателей 9 и Ю, соответственно вт гиваютс  и выдвигаютс . При этом свариваемое изделие своей поверхностью без скольжени  обкатывает опорные балки 2, каса сь последних, причем скорость перемещени  линии касани , определ ема  скоростью рбкатывани  поверхности.издели  роликами 7 и 8, с(юпааает со скоростью перемещени  сварочной головки 3. Этим обеспечиваетс  посто иный контакт последней со свариваемым изаелием, по окончании сварки, занимающим конечное положение . Фиксаци  и поддержка гидро цилиндров 11 и 12, а также компенсаци  изменени  рассто ни  между ними в процессе сварки производ тс  вспомогательным гидроципиндром 13. Дл  предотвращени  чрезмерных перемещений предусмо рены дополнительные контакты, при замы кании которых штоки совершают обратные перемещени . Дл  обеспечени  посто нного касани  издели  с опорнымр балками, гидроцилиндр 12 работает с повышенным противодавлением, обеспечивающим прижим издели  к балкам и плавное перекатывание (дл  чего слив может быть выполнен раздельным дл  каждого гидроцилиндра). Сварку можно производить как с наружной , так и внутренней стороны издели . Чтобы обеспечить равномерную скорость, т. е. перемещение точки касани  издели  по опорным балкам, углова  скорость определ етс  из формулы ш- -р где V - скорость сварки, | - радиус кривизны издели . Скорость выдвиж ени  . штока гидррцилиндров должна быть равна, . ВЫА. ® t врем . Скорость вт гивани  штока гидроаипиндров должна .быть равна (),npM 0$u;t . Рассто ние между цилиндрами и мен етс  it () Hp-u. Так как сварка стыков выполн етс  на спуск, угол смещени  сварочной дуги от зенита может быть от О до 15, то дл  обеспечени  равномерной сварки достаточно хода. толкател  мм, чтобы обеспечить перекатывани  перемещением штоков импульсами. 116 Таким образом, использование предлагаемой установки обеспечивает автоматический процесс CF эрки крупногабаритных изделий с криволинейной поверхностью, в частности днищ варочных котлов, как с внутренней, так и с наружной поверхности . Кроме того, за счет стабилизации ско рости сварки обеспечиваетс  высокое качество сварного соединени . Формула изобрет енн  Установка дл  сварки криволинейных изделий, содержаща  смонтированную на основании продольную опорную балку о   издели , подвижную вдоль нее сварочную головку, а также манипул тор дл  обка«тывани  изделием опорной балки с эажв- мами дл  издели , отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества сварки путем стабилизации скоррОг ти сварки, на корпусе сварочной головки смонтированы два копирных ролика, уста-, новленных с возможностью независимого подъема и расположенных вдоль оси опор ной балки по обе стороны сварочной головки , а манипул тор выполнен в виде двух шарнирно закрепленных на основании и установленных вдоль оси опорной силовых цилиндров, шарнирно св занных между собой, при этом каждый силовой цилиндр манипул тора соединен с соответс вующим ему копирным роликом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 316304, кл. В 23 К 37/О4, 22.04.69.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке -Н 265О532, кл. В 23 К.37/О4, 31.О7.78.,

   Фиг 2