Устройство для шовной сварки кольцевых швов

 

Использование: в машиностроении, при разработке и производстве оборудования для шовной роликовой сварки. Сущность: устройство содержит основание 1, сварочный ролик, держатель для свариваемых деталей с приводом его вращения и элемент управления включением сварочного тока. Новым является снабжение устройства механизмом горизонтального перемещения сварочного ролика, выполненным в виде установленных на основании направляющих с салазками 4 и винта для перемещения салазок по направляющим, шпинделем с пальцем, двуплечим рычагом 3, шарнирно установленным на салазках, дополнительным винтом 6 для подъема и опускания сварочного ролика, взаимодействующего с одним из плеч рычага, на другом плече которого установлен сварочный ролик. Новым является выполнение элемента включения сварочного тока в виде датчика угла поворота шпинделя, возможность реверса последнего, снабжение устройств переключателем направления вращения шпинделя, выполнение переключателя в виде двуплечего рычага и двух микровыключателей. 2 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при разработке и производстве оборудования для шовной роликовой сварки.

Известно устройство для шовной сварки кольцевых швов изделий цилиндрической формы, содержащее основание, держатель свариваемых деталей, выполненный в виде установленной с возможностью вращения планшайбы и размещенного соосно ей подвижного упора, плиту, установленную на вертикальных направляющих основания с возможностью вертикального перемещения, а держатель свариваемых деталей закреплен на плите.

Недостатками известного устройства являются ограниченные технологические возможности и номенклатура свариваемых деталей.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет расширения номенклатуры свариваемых деталей, а также повышение удобства в эксплуатации устройства.

Это достигается тем, что устройство для шовной сварки кольцевых швов, содержащее основание, сварочный ролик, держатель свариваемых деталей и привод вращения держателя, согласно изобретению снабжено механизмом горизонтального перемещения сварочного ролика, датчиком угла поворота держателя и переключателем направления его вращения, при этом держатель закреплен на конце вертикального шпинделя, кинематически связанного с электродвигателем привода, а сварочный ролик установлен на конце плеча двуплечего рычага, шарнирно установленного на салазках, при этом механизм перемещения сварочного ролика выполнен в виде горизонтально установленных направляющих, на которых размещены салазки, и связанного с основанием винта для перемещения салазок, причем второе плечо двуплечего рычага подпружинено и взаимодействует с концом винта для подъема и опускания сварочного ролика, переключатель направления вращения держателя выполнен в виде шарнирно закрепленного на основании двуплечего рычага и двух датчиков, например микровыключателей, причем одно плечо двуплечего рычага имеет возможность взаимодействия с пальцем, установленным на шпинделе, а конец другого плеча этого рычага имеет возможность поочередного взаимодействия с микровыключателями.

В предлагаемом устройстве для шовной сварки датчик угла поворота держателя выполнен индуктивным, а его управляющий элемент в виде диска с прорезями по периметру, установленного на валу электродвигателя.

Существенными отличительными признаками заявляемого технического решения являются наличие механизма горизонтального перемещения сварочного ролика, датчика угла поворота держателя, переключателя направления вращения держателя, закрепление держателя на конце шпинделя, кинематически связанного с электродвигателем привода, установка сварочного ролика на плече двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на салазках, выполнение механизма перемещения салазок в виде направляющих и винта, связанного с основание, подпружинивание второго плеча двуплечего рычага, наличие винта, взаимодействующего с этим плечом рычага, выполнение переключателя направления вращения держателя в виде второго двуплечего рычага и двух датчиков, например микровыключателей, возможность взаимодействия одного плеча этого рычага с пальцем шпинделя, возможность поочередного взаимодействия второго плеча двуплечего рычага с микровыключателями.

Выполнение сварочной головки в виде сварочного ролика, установленного на конце плеча двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на салазках, позволяет получать сварные швы с различными радиусами, а также производить сварку деталей в широком диапазоне размеров их по толщине и высоте. Это позволяет расширить номенклатуру свариваемых деталей.

Введение в устройство датчика угла поворота держателя также обеспечивает расширение номенклатуры свариваемых деталей за счет появления возможности регулирования шага сварки.

Возможность регулирования радиуса и шага сварки позволяют повысить производительность сварки путем регулирования числа оборотов электродвигателя привода.

Зависимость необходимого числа оборотов электродвигателя может быть выражена следующей формулой: n≅ k·m где К коэффициент, постоянный для конкретной кинематической связи шпинделя с электродвигателем; m предельное допустимое число сварок за единицу времени; t шаг сварного шва; d диаметр сварного шва.

Величина шага сварки зависит от количества выдаваемых датчиком угла поворота импульсов, задаваемых заранее.

Количество импульсов рассчитывается по формуле: Z= K, где К₁ коэффициент, зависящий от конкретной кинематики устройства.

"Цена" одного импульса датчика угла поворота держателя в зависимости от кинематической связи и количества прорезей на диске может быть сколь угодно малой, что позволяет обеспечить стабильное и точное повторение требуемого шага сварки.

Наличие указанных выше отличительных признаков способствует также повышению удобства в эксплуатации устройства.

На фиг. 1 изображено устройство для шовной сварки кольцевых швов; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 пример сварки мембраны измерительных преобразователей разности давления типа ДМПК-100 и крепление держателя на шпинделе.

Устройство для шовной сварки содержит основание 1, сварочный ролик 2, установленный на конце одного плеча двуплечего рычага 3, шарнирно закрепленный на салазках 4. Другое плечо рычага 3 подпружинено пружиной растяжения 5 и взаимодействует с винтом 6 для подъема и опускания сварочного ролика 2. Салазки 4 установлены на направляющих 7 и взаимодействуют с винтом 8, связанным с основанием, на котором вертикально установлен шпиндель 9 с закрепленным на его конце сменным держателем 10 для свариваемых деталей 11. Шпиндель 9 кинематически связан с электродвигателем 12 привода. На валу электродвигателя 12 закреплен управляющий элемент 13 датчика 14 угла поворота шпинделя 9 и держателя 10.

Управляющий элемент 13 выполнен в виде диска с прорезями по его периметру и предназначенного для шагового счета импульсов при вращении диска. Для регулирования числа оборотов электродвигателя 12 имеется регулятор 15, а для регулирования шага сварки задатчик 16. На основании 1 установлен двуплечий рычаг 17 переключателя направления вращения двигателя. Плечо 18 рычага 17 имеет возможность взаимодействия с пальцем 19, закрепленным на шпинделе 9. Плечо 20 двуплечего рычага 17 имеет возможность поочередного взаимодействия с датчиками, например микровыключателями 21 и 22. Сварочный ролик 2 и шпиндель 9 связаны гибкими токоподводами 23 и 24 со сварочным трансформатором 25.

На одной из направляющих 7 установлен нониус 26, а на салазках 4 линейка 27.

Устройство для шовной сварки кольцевых швов работает следующим образом.

Вращением винта 6, воздействующего на подпружиненное плечо двуплечего рычага 3, сварочный ролик 2 поднимается и отводится от зоны сварки. На конец шпинделя 9 устанавливается сменный держатель 10, на котором закрепляются свариваемые детали 11. Путем перемещения винтом 8 салазок 4 по направляющим 7 с помощью нониуса 26 и линейки 27 устанавливается требуемый радиус сварного шва. Винтом 6 сварочный ролик 2 опускается на свариваемые детали 11. Регулятором 15 устанавливается скорость вращения электродвигателя 12, а задатчиком 16 задается требуемый шаг сварки (количество импульсов).

После установки на источнике питания (на чертеже не показан) требуемых параметров режима сварки включается электродвигатель 12, которым через кинематическую связь, например редуктор, приводится во вращение шпиндель 9 со свариваемыми деталями. При этом датчик 14 через определенную долю оборота диска 13, соответствующую шагу размещения прорезей на нем, выдает импульсы в задатчик 16. При достижении количества импульсов, равного заданному задатчиком 16 шагу сварки, происходит включение импульсного сварочного тока. Команды на сварку следуют одна за другой, сварочные точки перекрывают друг друга и на свариваемых деталях 11 образуется непрерывный кольцевой шов.

После замыкания сварочного шва по окружности палец 19 поворачивает рычаг 17 и его конец 20 воздействует на микровыключатель 21 (или 22) в зависимости от направления вращения шпинделя 9, в результате чего электродвигатель 12 отключается.

После выполнения сварки и замены сваренных деталей на новые цикл сварки повторяется, при этом шпиндель 9 с новыми свариваемыми деталями будет вращаться в противоположном направлении по сравнению с предыдущим циклом.

Предлагаемое устройство для шовной сварки конструктивно просто, удобно в эксплуатации и надежно в работе. Технологические возможности устройства значительно расширены.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШОВНОЙ СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ, содержащее основание, сварочный ролик, держатель для свариваемых деталей с приводом его вращения и элемент управления влкючением сварочного тока, отличающееся тем, что оно снабжено механизмом горизонтального перемещения сварочного ролика, выполненным в виде установленных на основании направляющих с салазками и винта для перемещения салазок по направляющим, шпинделем с пальцем, двуплечим рычагом, шарнирно установленным на салазках, и дополнительным винтом, установленным с возможностью взаимодействия с одним из плеч рычага, взаимодействующее с дополнительным винтом плечо рычага подпружинено относительно салазок, сварочный ролик закреплен на другом плече рычага, элемент управления включением сварочного тока выполнен в виде датчика угла поворота держателя, держатель установлен на шпинделе, привод вращения держателя выполнен в виде электродвигателя, связанного со спинделем кинематической связью, обеспечивающей реверс последнего, кроме того, устройство снабжено переключателем направления вращения держателя, выполненным в виде двух датчиков и двуплечего рычага, одно плечо которого установлено с возможностью взаимодействия с пальцем шпинделя, а другое - с возможностью поочередного взаимодействия с датчиками переключателя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик угла поворота держателя выполнен индуктивным, а его управляющий элемент выполнен в виде установленного на валу электродвигателя диска с прорезями.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчики переключателя направления вращения держателя выполнены в виде микровыключателей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5