КЛЕЩИ ДЛЯ КОНТАКТНО-ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ ДИСТАНЦИОНИРУЮЩЕЙ РЕШЕТКИ

Полезная модель относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих сборок (ТВС) для ядерного реактора, в частности, при проведении сварочных операций с дистанционирующими решетками (ДР) ТВС на роботизированных сварочных модулях.
Известно, что технологический процесс и применяемое оборудование должны отвечать условиям высокопроизводительного механизированного и автоматизированного производств, обеспечивать требуемую точность взаимного позиционирования сварочного инструмента и изделия. Сварные точки должны находиться в местах, оговоренных чертежом (см. ОСТ 95 503-84, стр.62).
При изготовлении дистанционирующих решеток применяют контактно - точечную сварку, при этом для выведения электродов на координату используют промышленные роботы. Известно, что при сварке с использованием робота практически невозможно точное воспроизведение относительного расположения свариваемого узла и робота, соответствующего заложенному в программу (см. Сварочные работы, под ред. Г.Гердена, перевод с немецкого, М. Машиностроение 1988 г. стр.186), а это может привести к изменению усилия сжатия электродов в процессе простановки сварной точки и уменьшению сварочного импульса вследствие возникновения шунтирования, возникающего из-за касания электродом поверхности ячейки не в месте сварки. Для корректировки позиционирования электродов проводят касания электродом свариваемых поверхностей, после чего рассчитывают траекторию движения электродов (см. патент RU №2236049, МКИ 6 G21C 3/34).
Известно, что клещи для точечной сварки должны иметь конструкцию, обеспечивающую получение качественного шва при различных геометрии и положении свариваемых деталей. Сварочные клещи содержат систему охлаждения электродов и зажим токового кабеля. Усилие сжатия электродов сварочных клещей создается гидравлическим или пневматическим цилиндром. Ход его поршня определяет расстояние между электродами в свету (См. В.Геттерт, "Сварочные роботы". Пер. с нем. Г.Н.Клебанова, М.: Машиностроение, 1988 г., стр.154). Известные конструкции сварочных клещей предусматривают наличие подвижного и неподвижного электродов. Недостатком их является сложность определения точного расположения места сварки, поскольку алгоритм вывода электродов на координату должен содержать этап ощупывания свариваемых поверхностей, определения центральной точки, вывод неподвижного электрода на позицию, подвод его к свариваемой поверхности и после этого сжатие электродов и сварку. При этом существует вероятность технологических деформаций, то есть повреждения дистанционирующей решетки и выход приводов робота из строя вследствие жесткого контакта робот - дистанционирующая решетка, так как при сжатии клещей свариваемые поверхности будут деформироваться в направлении к неподвижному электроду.
Известно устройство для сжатия, содержащее корпус с пневмоцилиндром, два подвижных рабочих элемента, выполненные с возможностью перемещаться симметрично относительно средней плоскости (продольной оси) рычаги 1-го рода, на которых крепятся рабочие элементы, совершающие вращательные движения (см. Челпанов И.Б., "Устройство промышленных роботов": Учебник для учащихся приборостроительных техникумов, Л.: Машиностроение, Ленингр. отд, 1990 г., стр.159, рис.7.15 г) - прототип. Использование такой конструкции позволяет снизить технологические деформации за счет движения электродов навстречу друг к другу в направлении центральной точки.
Недостатками этого устройства при использовании для сварки ячеек дистанционирующих решеток является то, что при раскрытии электродов линейный размер
горизонтальной проекции будет увеличен при использовании электродов большей длины, что необходимо для сварки ячеек большой высоты за одну установку, без переворота. При увеличении размера горизонтальной проекции будет затруднен заход электродов в ячейки на позицию сварки, а при замере усилия сжатия электродов необходимо использовать специальные измерительные приборы.
Технической задачей полезной модели является расширение технологических возможностей сварочных клещей для выполнения контактно-точечной сварки дистанционирующих решеток на роботизированных сварочных модулях за счет задания величины раскрытия электродов регулировкой хода поршня пневмоцилиндра, что позволит обеспечить свободный заход электродов в ячейки на позицию сварки, а также использовать стандартные средства измерения усилия.
Эта техническая задача решается тем, что клещи для контактно-точечной сварки дистанционирующей решетки, содержащие корпус с закрепленным на нем пневмоцилиндром, на штоке которого соосно, с возможностью вращения, закреплены два рычага, соединенные с двумя двуплечими рычагами, установленными с возможностью вращения на двух параллельных осях в корпусе и оснащенными рабочими элементами, согласно полезной модели, в крышке пневмоцилиндра размещен регулировочный винт, ограничивающий ход поршня пневмоцилиндра.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На чертежах представлены клещи для контактно-точечной сварки дистанционирующей решетки тепловыделяющей сборки ядерного реактора:
фиг.1 - клещи для контактно-точечной сварки дистанционирующей решетки;
фиг.2 - измерение усилия сжатия электродов;
фиг.3 - уменьшение зазора между электродами с целью свободного их расположения в ячейках.
Клещи для контактно-точечной сварки дистанционирующей решетки тепловыделяющей сборки ядерного реактора содержат корпус 1 с закрепленным на нем пневмоцилиндром 2, на штоке 3 которого соосно, с возможностью вращения, закреплены два рычага 4, соединенные с двумя двуплечими рычагами 5, установленными с возможностью вращения на двух параллельных осях 6 в корпусе 1 и оснащенными рабочими элементами 7, в крышке 8 пневмоцилиндра 2 размещен регулировочный винт 9, ограничивающий ход поршня 10 и соответственно электродов 11.
Клещи для контактно-точечной сварки дистанционирующей решетки тепловыделяющей сборки ядерного реактора работают следующим образом: перед началом сварки вращают регулировочный винт 9, тем самым, электроды 11 разводят на величину 12, достаточную для размещения между ними измерителя усилия 13. Меняя давление в пневмоцилиндре 2, выставляют необходимое усилие на электродах 11, затем выставляют величину 12 раскрытия электродов 11, позволяющую им свободно размещаться в ячейках 14, после этого можно проводить сварку дистанционирующих решеток.
Использование устройства позволяет выполнять контактно-точечную сварку дистанционирующих решеток различной высоты на роботизированных сварочных модулях, наличие регулировки зазора между электродами делает возможным измерять усилие сжатия электродов при помощи универсальных измерительных средств, а перед сваркой сводить электроды до необходимой величины размещения их в ячейках.