Полуавтомат для электронно-лучевой сварки

 

Изобретение относится к области электронно-лучевой сварки и пред- ,назначено для сборки и сварки цилиндрических деталей .кольцевым швом в полуавтоматическом режиме. Полуавтомат содержит узел сборки и запрессовки изделий, узел размагничивания . и узел сварки, а также механизмы загрузки и выгрузки деталей,связанные между собой шаговым устройством перемещения проходного типа с ложементами для деталей. Предусмотрены устройства для подъема ложементов ; в.процессе шагового перемещения и для подачи их на рабочие позиции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОКИ СОВЕТСНИХ

РЕСГ1УБЛИН (бц.4 В 23 К 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф (21) 3819891/25-27 (22) 04. 12. 84 (46) 07,01.87. Вюл. И 1 (71) Научно-исследовательский институт технологии автомобильной про мышленно сти (72) С. И, Витвицкий, Б, Н. Степанов и Ю, М, Маланьин (53) 621.791.72.03(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1122778, кл. В 23 Q 41/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1087287, кл. В 23 К 15/00, 1982. (54) ПОЛУАВТОМАТ ДЛЯ ЭЛККТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ..Я0„„1281359 А 1 (57) Изобретение относится к области электронно-лучевой сварки и пред,назначено для сборки и сварки цилиндрических деталей .кольцевым швом в полуавтоматическом режиме. Полуавтомат содержит узел сборки и эапрессовки изделий, узел размагничивания и узел сварки, а также механизмы загрузки и выгрузки деталей, связанные между собой шаговым устройством перемещения проходного типа с ложементами для деталей. Предусмотрены устройства для подъема ложементов в.процессе шагового перемещения и для подачи их на рабочие позиции.

1 э.п. ф-лы, 3 ил.

128)359

Изобретение относится к электронно-лучевой сварке стальных изделий, в частности к сварке кольцевых швов, и может быть использоваФ но в машиностроении и приборострое5 нии для сварки кольцевых швов деталей вращения.

Целью изобретения является повышение производительности и сокращение производственных площадей, 10

Поставленная цель достигается за счет совмещения в едином технологическом процессе со сваркой операций сборки и запрессовки, а также размагничивания деталей перед операцией 15 сварки.

На фиг, 1 приведен полуавтомат с рабочими позициями, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — кинематическая схема полу- 20 автомата.

Полуавтомат для сборки и электронно-лучевой сварки деталей, преимущественно по торцовому стыку охватываемой и охватывающей деталей, содержит основание 1, выполненное сборно-сварным С-образного профиля °

В верхней части основания 1 размещены в технологической последова; тельности узлы сборки 2, размагничи- 30 вания 3, электронно-лучевая пушка узла 5 сварки, механизм 6 выгрузки деталей. Поворотный лоток 7 шарнирно смонтирован на основании и также шарнирно связан с приводной кареткой 8, Поворотный лоток 7 обеспечивает выгрузку изделий, Приводная каретка 8 устайовлена на основании с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении технологического процесса. На при- водной каретке 8 смонтированы ложементы 9, размещенные в два ряда, приспособления-спутники 10 для деталей, установленные на ложементах с воэможностью подъема посредством двух механизмов 11 и 12 подъема в виде линеек, связанных между собой и со штоками силовых цилиндров

l3 их подъема, закрепленных на ниж- 50 ней части основания 1, Линейки 11 и !2 установлены с возможностью взаимодействия с приспособлениями-спутниками 10, На нижней части основания 1 по концам линеек 12 размещены два механизма 14 переталкивания приспособлений-спутников 10 с одного ряда ложементов 9 на другой и обратно.

Узел 2 сборки выполнен в виде шпинделя 15 с элементами для удержания деталей, установленного в верхней части основания l с возможностью поворота по ходу техпроцесса, Соосно и оппозитно шпинделю 15 установлен силовой запрессовочный цилиндр

)6, который снабжен центрирующим стержнем 17, имеющим возможность взаимодействия с приспособлениемспутником 10.

Механизм установки деталей на позиции обработки. узел 3 размагничивания и узел 5 сварки, выполнен в виде силовых цилиндров 18 и 19, установленных в нижней части основания 1 соосно и онпозитно указанным узлам. Силовые цилинцры 18 и 19 снабжены центрирующими стержнями соответственно 20 и 21, Каретка 8 имеет шаговый привод 22 ее возвратно-поступательного перемещения, Узел

5 сварки связан с механизмом вращения деталей, который содержит электродвигатель с тиристорным управлением. Электронно-лучевая пушка 4 расположена над камерой узла 5 сварки с возможностью возвратнопоступательного перемещения на величину мак симального оаци са rUBa

1 ш.мс кс °

На позиции загрузки размещен приемный столик 23 — для собираемых деталей, же стко связ ан ы с одним из переталкивателей 14 и снабженный кнопками 24 двурукого включения полуавтомата, С позицией загрузки связан узел 2 сборки, шпиндель 15 которого связан с силовым цилиндром, ?5 поворота, установленным в верхней части основания 1, Шпиндель 15 шарнирно закреплен на основании 1 и имеет размещенный в нем телескопический што к 26, во внутр енн ей поло сти которого проходит ориентирующая ось

27, на конце которой размещены элементы удерживания деталей 28. Телескопический шток 26 жестко связан с однополостным силовым цилиндром 29, закрепленным на конце шпинделя S и служащим для вывода ориентирующей оси 27 из собранного изделия, Механизм б выгрузки содержит регулируемые захваты ЗО, связанные с одним из tUTQKQB 31 двухштокового силового цилиндра 32. Регулируемые захваты ЗО имеют на рабочей поверхности скосы 33, обеспечивающие на1281359 дежное расхождение захватов при взаимодействии с деталью.

Каждое приспособление-спутник 10 содержит цилиндрический корпус 34, в котором на подшипниках установлен диск 35 со сменной оправкой 36, предназначенный для фиксации на ней собранной детали, Наружный диаметр оправки соответствует внутреннему отверстию собираемой детали, Наличие 10 на диске 35 конической плоскости 37 (конический бурт) обеспечивает герметизацию камеры узла 5 сварки. Плоскость 37 имеет возможность взаимодействовать с уплотнительным кольцом 38 корпуса 39 камеры узла 5 сварки. На корпусе 34 приспособленияспутника 10 жестко смонтировано кольцо 40 (цилиндрический бурт), предназначенное для взаимодействия 20 с ложементами 9 приводной каретки 8.

На нижней плоскости корпуса 34 закреплен диск 41 с центрирующим отверстием 42, предназначенный для попеременного взаимодействия по ходу технологического процесса с центрирующими стержнями 1 7,20 и 21 силовых цилиндров 16, 1 8 и 19.

Полуавтомат снабжен системой контроля и управления. Система управ- 30 ления полуавтомата предусматривает наличие бесконтактных датчиков 43 и

44, установленных на позиции загрузки 45 и 46,.связанных с узлом 2, 47 и 48 сборки,.связанных с механизмом

11 подъема приспособлений-спутников

10, 49 — датчик, контролирующий наличие деталей при занрессовке, 50

52 — датчики, связанные с узлом размагничивания, датчики 53 и 54 " на 10 позиции сварки, датчики 55 и 56— на позиции выгрузки, датчики 57 и .

58 на переталкивателе 14 в начале, технологического процесса, датчики

59 и 60 - на переталкивателе 14 в 45 конце технологического процесса, датчики 61 и 62 связаны с шаговым приводом 22 перемещения каретки 8, Кроме того, датчики, контролирующие работу полуавтомата, установлены на электронно-лучевой пушке 4 и связаны с вакуумной системой и включением пушки.

Сведения от всех датчиков поступают на микропроцессор (не показан).

Механизмы подъема, состоящие из ли" неек 11 и 12, содержат в местах перемещения приспособлений-спутников

10 направляющие 63 — 66, Полуавтомат для сборки и электронно-лучевой сварки деталей работает следующим образом.

Изделия, состоящие, например, из двух деталей, оператор берет с приемного столика 23 и надевает на ориентирующую ось 27 механизма

2 сборки, находящегося в горизон-. тальном положении ° Затем он нажимает кнопки 24 двурукого включения агрегата, Механизм 2 сборки под действием штока силового цилиндра

25 разворачивается на 90 (в вертикальное положение). По команде бесконтактного датчика 44 срабатывает силовой цилиндр 16 запрессовки, Его центрирующий штырь 17 входит в отверстие 42 нижнего диска приспособления-спутника 10 и вместе с ним поднимается к деталям изделия, расположенным на ориентирующей оси 27 механизма 2 сборки, Ориентирующая оправка 36 приспособления-спутника

10 входит в собираемое изделие, запрессовывая его, По команде бескон- тактного датчика 46 однополостный силовой цилиндр 29 механизма 2 сбор ки выводит ориентирующую ось 27 иэ ,изделия, оставляя его на ориентирующей оправке 36 приспособленияспутника 10. Силовой запрессовочный цилиндр 16 опускается в нижнее положение, оставляя приспособление-спутник 10 с иэделием на ложементах 9 рабочего ряда приводной каретки 8.

Контроль за наличием изделия на оправке 36 приспособления-спутника

10 осуществляется бесконтактным датчиком 49. Бесконтактный датчик

45 нижнегоположения запрессовочного цилиндра 1 6 дает командуприводу 22 каретки 8 на перемещение и команду пневмоцилиндру 25 на поворот механизма 2 сборки в горизонтальное положение. Каретка

8 с ложементами 9 перемещает приспособление-спутник 10 с деталью на позицию размагничивания (контроль положения каретки осуществляется бесконтактными датчиками 61 и 62), По команде бесконтактного датчика 62 срабатывает силовой цилиндр 18 и центрирующий стержень 20 поднимает сприспособление-спутник 10 с изделием с ложементов 9 каретки 8 и вводит их в узел 3 размагничивания, взаимодействуя с бесконтактным датчиком

52 и тормозным золотником. При этом приспособление-спутник 10 с ,деталью совершает возвратно-поступа5 12 тельные перемещения в узле 3 размагничивания, Количество перемещений устанавливается микропроцессором.

После окончания цилиндр 18 опускается в нижнее положение (контроль датчиком 51), оставляя приспособление-спутник 10 с деталью на ложементах 9 каретки 8, По команде бесконтактного датчика 51 каретка 8 с ложементами 9 переносит приспособление-спутник 10 с деталью изделием на позицию сварки, По команде бесконтактного датчика

62 срабатывает силовой цилиндр 19 и центрирующий стержень 21 поднимает приспособление-спутник 10 с деталью в камеру узла 5 сварки, При этом диск 35 плоскостью 37 взаимодействует с уплотнительным кольцом

38 корпуса 39 камеры узла 5 сварки, герметизируя камеру 5 с деталью. Г

Бесконтактный датчик 54 верхнего положения цилиндра 19 дает команду на производство сварки электронным лучом, Вращение изделия при сварке осуществляется за счет прижима его к вращающейся матрице камеры сварки

5 от привода, По окончании сварки цилиндр 19 опускается в нижнее положение,са .приспособление-спутник 10 со сваренНоА деталью остается на ложементах

9 каретки 8 и по команде датчика 53 каретка. 8 перемещается на шаг к мех"..íÜçìó выгрузки.

По команде бесконтактного датчика 62 механизм 6 выгрузки опускается в нижнее положение (контроль нижнего положения осуществляется бесконтактным датчиком 55), Регулируемый захват 30, связанный со штоком

31 двухштокового силового цилиндра

32 скосами 33, взаимодействуя с деталью, раздвигается и охватывает сваренную деталь, находящуюся на оправке 36 приспособления-спутника !О.

По команде датчика 55 готовая деталь снимается с оправки 36 и поднимается в среднее положение, замыкая бескон" тактный датчик 56. По команде от датчика 56 механизм 11 подъема двумя линейками 12 с помощью силового цилиндра 13 поднимает приспособленияспутники 10 над ложементами 9 рабочего ряда каретки 8, замыкая бесконтактный датчик 47. По команде от датчиков 56 и 47 каретка 8 совершает возвратный ход, замыкая датчик 61, 81 359 6

При совершении возвратного хода кареткой 8 поворотный лоток 7, связанный шарнирно с кареткой 8, вводится под механизм 6 выгрузки, захваты 30 которого держат сваренную дет аль в ср ед нем положении, По команде от бесконтактного датчика 61 механизм 6 выгрузки совершает окончательный подъем и сброс де10 тали на поворотный лоток 7, При нарушении энергетических параметров сварки съем детали приспособления-спутника 10 не происходит и механизм 6 выгрузки не срабатывает.

15 После съема детали и сброса ее на лоток 7 по команде от датчика 56 приспособление-спутник 10 переталкивателем 14 перемещается на холостой ряд ложементов 9 по направляющим

20 пластинам 63 и 65 линеек !2, Контроль за работой переталкивателя 14 приспособлений-спутников 10 осуществляется датчиками 59 и 60.

В момент переталкивания приспособлений-спутников 10 с рабочего ряда

-ложементов 9 на холостой линейки 11 и 12 спутников 10 должны находиться в нижнем положении (контроль за положением линеек осуществляется

30 бесконтактными датчиками 47 и 48).

Приспособление-спутник 10 по холостому ряду ложементов 9 каретки 8 возвращается на позицию сборки и с холостого ряда переталкивателем 14 перемещается по направляющим бб и

64 на рабочий ряд ложементов, Цикл повторяется, Формула изобретения

1. Полуавтомат для электроннолучевой сварки, содержаший р аз мещенные на основании узел сварки в виде в акууми ой к амеры с эл е ктр о ни о-луч е45 вой пушкой, многопозиционный механизм перемещения деталей, механизмы загрузки и выгрузки деталей, а также систему управления с путевыми датчиками, о тли ч ающий ся

5р тем> что, с целью повышения производитт ел ьно сти, полу авто мат снабжен установленными последовательно по хоцу технологического процесса узлом . сборки деталей, узлом размагничивания, приспособлениями, спутниками и механизмами их установки на позиции обработки, смонтированными оппозитно соответствующему оборудованию, при этом узел сборки детапей выполнен в

12813 виде поворотного по ходу технологического процесса шпинделя с элементами для крепления деталей, узел выгрузки деталей выполнен в виде цилиндра, на штоке которого смонтированы захваты для съема детали и поворотного лотка, кинематически связанного с механизмом перемещения деталей, а приспособления-спутники выполнены в виде цилиндрических элементов со сменной оправкой под деталь и двумя буртами, один из которых — конический для герметизации камеры сварки,. а другой — цилиндрическийдля установки на позиции механизма перемещения.

59 8

2 ° Полуавтомат по п, 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что механизм перемещения деталей выполнен в виде приводной каретки, смонтированной на основании с возможностью возвратнопоступательного перемещения в горизонтальной плоскости в направлении технологического процесса, на которой в два ряда установлены ложементы для сприспособлений-спутников, и двух самостоятельных подъемных линеек ° установленных ча станине с возможностью взаимодействия с соответствующим рядом ложемен тов.

128)359 Риг. 2

ggHHIIH Заказ 7193/9 Тираж 972 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4