УСТАНОВКА ДЛЯ СВАРКИ В КОНТРОЛИРУЕМОЙ АТМОСФЕРЕ

Полезная модель относится к оборудованию для сварки в контролируемой среде и может быть использована для автоматической и ручной сварки изделий различной формы и размеров.
Известна установка для сварки в защитной газовой среде, содержащая сварочную камеру с загрузочным люком и крышкой, устройство для термической обработки и размещенную в сварочной камере сварочную горелку. В крышке имеется смотровое окно. В сварочной камере установлен патрубок для подачи инертного газа в полость камеры, патрубок для откачки камеры и эластичные перчатки, герметично закрепленные в гнездах сварочной камеры.
В процессе работы установки свариваемые изделия и, при необходимости, сварочные материалы, помещают внутрь сварочной камеры через загрузочный люк и закрывают крышку. После этого производят откачку воздуха из сварочной камеры через патрубок. В случае сварки в среде инертного газа камеру заполняют защитным газом через патрубок. Сварку производит сварщик с помощью эластичных перчаток и сварочной горелки, наблюдая за процессом сварки через смотровое окно. После сварки сваренные изделия, в случае необходимости, подвергают термической обработке в устройстве для термической обработки. Изделия для этого помещают в устройство для термической обработки.
(см. патент РФ №2294821, кл. B23K 9/16, 2007 г.).
В результате анализа выполнения известной установки необходимо отметить, что она предназначена только для проведения ручной сварки и не предполагает в процессе сварки манипулирования свариваемым изделием, что значительно ограничивает область его использования.
Известно устройство для сварки кольцевых швов цилиндрических изделий, содержащее вакуумную камеру, в которой установлены сварочная головка, а также приспособление для установки свариваемых изделий, выполненное в виде многопозиционного манипулятора, приводимого во вращение от реверсивного привода, расположенного вне камеры. В манипуляторе на каждой позиции закреплены шпиндели, на которых смонтированы зубчатые колеса, находящиеся в зацеплении с центральным зубчатым колесом. На направляющие манипулятора подвижно установлен опорный диск с подпружиненными центрами для крепления к шпинделям свариваемых изделий. На центральном зубчатом колесе смонтирован фрикционный элемент, обеспечивающий величину сопротивления вращению шпинделей, большую момента сопротивления вращению манипулятора.
Для осуществления сварки изделий при открытой вакуумной камере в приспособление устанавливают подлежащие сварке изделия. После герметизации камеры и ее вакуумирования наводят сварочную головку на свариваемый стык. Поворотом манипулятора на одну позицию к сварочной головке подводят стык свариваемого изделия, приводят изделие во вращение и осуществляют сварку стыка. Поворачивают манипулятор на шаг, в результате чего к сварочной головке подведен стык следующего изделия. Включают его вращение и осуществляют сварку стыка. Аналогичным образом осуществляют сварку всех изделий. Разгерметизируют камеру, открывают ее и извлекают сваренные изделия. Процесс сварки закончен.
(см. патент РФ №2417144, B23K 37/04, 2011 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа известной установки необходимо отметить, что она обеспечивает сварку только одного или нескольких типов изделий небольших габаритов. Возможность ращения размещенных в камере изделий обеспечивает сварку только кольцевых швов, следовательно, данная установка обладает невысокими функциональными возможностями.
Техническим результатом настоящей полезной модели является разработка установки для сварки в контролируемой атмосфере, характеризующейся расширенными функциональными возможностями за счет обеспечения качественной сварки как в ручном, так и в автоматическом режиме изделий широкой номенклатуры габаритов и массы, в том числе, сложной формы.
Указанный технический результат обеспечивается за счет того, что в установке для сварки в контролируемой атмосфере, содержащей вакуумную камеру с крышкой, стол, предназначенный для установки приспособления с подлежащим сварке изделием, имеющий возможность размещения в вакуумной камере, а также сварочную головку, новым является то, что установка оснащена тележкой на колесном ходу, на тележке шарнирно установлена крышка камеры, стол установлен на крышке, сварочная головка установлена с возможностью продольного перемещения на консоли, смонтированной с возможностью вертикального перемещения на каретке, которая установлена с возможностью поперечного перемещения в направляющих, закрепленных на крышке, при этом в корпусе камеры установлены фланцы, в которых герметично закреплены перчатки, используемые для ручной сварки.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
на фиг. 1 - установка для сварки в контролируемой атмосфере, вакуумная камера в закрытом положении;
на фиг. 2 - установка для сварки в контролируемой атмосфере, вакуумная камера в открытом положении.
Установка для сварки в контролируемой атмосфере представляет собой стационарно установленную вакуумную камеру 1, оснащенную откатной крышкой 2. На корпусе камеры установлены иллюминаторы 3 для наблюдения за процессом сварки, а также герметичный люк (не показан) для ввода в полость камеры коммуникаций.
Установка включает оснащенную колесами самоходную тележку 5. Тележка может быть установлена на рельсы 6. На тележке шарнирно установлена крышка 2. На нижней (в плоскости чертежа) части крышки закреплен стол 7. На столе 7 съемно размещается приспособление 8 для установки подлежащего сварке изделия (не показано). Приспособление имеет возможность вращения относительно вертикальной оси, а также возможность наклона относительно данной оси. Такие приспособления известны и нет необходимости в их подробном описании.
На верхней (в плоскости чертежа) части крышки имеются горизонтальные направляющие 9, на которых с возможностью перемещения установлена каретка 10. На каретке 10 имеются вертикальные направляющие, на которых с возможностью вертикального перемещения установлена консоль 11, несущая сварочную головку 12. Сварочная головка установлена на выполненных на консоли продольных направляющих и имеет по ним возможность перемещения.
Конструкция установки предусматривает проведение ручной сварки, для чего в камере 1 предусмотрены фланцы 13, на которых закреплены герметичные перчатки 14.
Для обеспечения создания в полости камеры 1 заданной атмосферы в стенке камеры предусмотрен ввод 15 для подачи инертного газа, например, аргона.
Естественно, что установка оснащена стандартными приводами, реализующими указанные в описании перемещения узлов. Установка оснащена стандартной системой вакуумирования полости вакуумной камеры 1. Управление работой установки может осуществляться с пульта управления (не показан, или от системы программного управления (не показана).
Естественно, что крышка 2 и торец камеры 1, к которому она поджимается, оснащены уплотнениями, чтобы обеспечить герметичность их стыковки.
Установка для сварки в контролируемой атмосфере работает следующим образом.
Устанавливают на стол 7 приспособление, 8, на котором размещают подлежащее сварке изделие. Подготавливают к работе сварочную головку 12, например, заправляют в нее сварочную проволоку. В случае, если процедура сварки предполагает ручную сварку, в камере на штатное место укладывают устройство для ручной сварки.
Перемещают тележку 5 к камере 1 до контакта крышки 2 с торцом камеры 1. Учитывая, что крышка 2 установлена на тележке 5 шарнирно, базовая поверхность крышки самоустанавливается относительно торца камеры при контакте с ним. Поджимают крышку к торцу камеры, обеспечивая герметичность стыка.
Включают вакуумную систему и вакуумируют полость камеры 1.
Через ввод 15 в полость камеры подают инертный газ.
Вручную или в автоматическом режиме осуществляют сварку изделия. В процессе сварки изделия в самом общем случае приспособление 8 может осуществлять вращение изделия относительно вертикальной оси и поворот его. Сварочная головка 12 может перемещаться по горизонтами на консоли 11, которая может осуществлять вертикальное перемещение на каретке 10, а каретка 10 может перемещаться в поперечном направлении относительно крышки 2. При согласованном перемещении механизмов обеспечивается сварки изделий в трехмерной системе координат.
По окончании сварки разгерметизируют камеру 1, перемещением тележки 5 выводят из полости камеры сваренное изделие и снимают его с приспособления 8. Процесс сварки завершен.
На приспособление 8 устанавливают подлежащее сварке изделие, далее процесс сварки осуществляют аналогично приведенному выше.
Установка может быть использована для ручной, автоматической и комбинированной сварки продольных, кольцевых, круговых швов широкой номенклатуры изделий, например, штуцеров, емкостей различной формы, рамных конструкций и пр.