АВТОМАТ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ КОЛЕС ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ

Полезная модель относится к сварке, а именно к конструкции автомата для дуговой сварки кольцевых швов колес транспортных средств в среде защитных газов.
Известна автоматическая линия для дуговой сварки кольцевых швов автомобильных колес в среде защитных газов, содержащая смонтированные на рабочих позициях ложементы для колес с узлами перемещения и подъема, механизмы перемещения и настройки сварочных горелок, механизмы размотки и подачи сварочной проволоки (смотри описание к авторскому свидетельству №1581540, МКИ В 23 К 37/04).
Недостатком данного технического решения является то, что в механизме настройки сварочных горелок:
- горелки вращаются от одного привода и в случае неодновременного зажигания сварочной дуги вызывают непровары участков сварных швов, что сказывается на качестве изделия;
- жесткое крепление горелок не позволяет вести сварку на колесах, швы которых расположены в труднодоступных местах.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение качества сварных соединений обеспечением равномерной защиты сварочной дуги в процессе сварки и применением автономного механизма перемещения на каждую горелку, а также повышение производительности за счет сокращения времени на переналадку сварочных горелок на другой типоразмер колес.
Технический результат достигается тем, что в автомате, содержащем смонтированные на основании узел подъема колеса, центральную колонну с размещенными на ней механизмами перемещения сварочных горелок совместно
с механизмами настройки, эстакаду, на верхней площадке которой размещены источники питания сварочной дуги, механизмы подачи сварочной проволоки и разматывающие устройства сварочной проволоки, электрооборудование и пневмооборудование; каждый механизм настройки закреплен на поворотном кронштейне с пневмоприводом, содержит двухкоординатный корректор, на подвижной площадке которого размещена штанга с жестко закрепленной горелкой, причем штанга выполнена подвижной относительно корректора за счет клеммного соединения с ней; в автомате также предусмотрен центральный подвод защитного газа через сопло, закрепленное на корпусе горелки, причем сопло выполнено со срезом в плоскости параллельной оси колеса, а каждая сварочная горелка имеет свой индивидуальный привод перемещения.
На фиг.1. - общий вид автомата, вид спереди
На фиг.2. - разрез А-А на фиг.1
На фиг.3. - механизмы перемещения и настройки сварочной горелки
На фиг.4. - колесо с монтажным ручьем
На фиг.5. - колесо с посадочной полкой
Автомат содержит смонтированные на основании 1 узел подъема 2 колеса 3, центральную колонну 4 с размещенными на ней механизмами перемещения сварочных горелок 5 совместно с механизмами настройки сварочных горелок 6. На верхней площадке эстакады 7 размещены источники питания сварочной дуги 8, разматывающие устройства сварочной проволоки 9 и механизмы подачи сварочной проволоки 10.
Узел подъема 2 содержит пневмопривод 11 со встроенными датчиками положения поршня, сменный ложемент 12 приема и фиксации колеса 3.
Центральная колонна 4 имеет в верхней части площадку в виде диска 13, на котором по окружности в пазах расположены датчики 14, определяющие длину сварного шва колеса 3. В средней части смонтированы подшипники 15 с площадками для крепления механизмов перемещения сварочных горелок 5, в нижней части крепится сменный опорный блочок 16.
Механизм перемещения сварочной горелки 5 содержит мотор-редуктор 17 с шестерней 18, корпус 19 с зубчатым сектором 20 и элементом управления 21. Мотор-редуктор 17 крепится на диске 13 центральной колонны 4 стационарно, а корпус 19 на площадке подшипника 15 с возможностью вращения относительно оси колеса 3 со скоростью сварки посредством передачи крутящего момента от шестерни 18 мотор-редуктора 17 на зубчатый сектор 20, связанный жестко с корпусом 19.
Механизм настройки сварочной горелки 6 содержит кронштейн поворотный 22, ограничители хода 23, пневмопривод 24 со встроенными датчиками, двух координатный корректор 25, на подвижной площадке 26 которого размещена штанга 27 с жестко закрепленной горелкой 28, причем штанга выполнена подвижной относительно корректора за счет клеммного соединения 29 с ней; то есть при ослаблении клеммного соединения штанга с горелкой могут перемещаться радиально относительно оси колеса 3 и поворачиваться под определенным углом относительно сварного шва колеса, после настройки клеммы затягиваются. Таким образом, горелки настраиваются на другой типоразмер колеса. Для повышения качества сварного соединения в автомате предусмотрен центральный подвод защитного газа через сопло 30, закрепленное на корпусе горелки 28, причем сопло выполнено со срезом 31 в плоскости параллельной оси колеса 3 для исключения касания сопла с полкой обода колеса.
Колесо 3 состоит из обода 32 и диска 33. Обод 32 по конструкции может быть двух типов: с монтажным ручьем 34 и с посадочной полкой 35. В последнем случае зона сварки находится в трудно доступном месте.
Автомат для дуговой сварки кольцевых швов колес транспортных средств в среде защитных газов работает следующим образом.
Заготовка колеса 3 в виде запрессованных обода 32 с диском 33 подается на ложемент 12 узла подъема 2 вручную или автоматически.
Подается команда на подъем колеса 3 до опорного блочка 16 центральной колонны 4 при помощи пневмопривода 11.
Верхнее положение колеса 3 контролируется датчиком, сигнал которого подает команду на подвод сварочных горелок 28 посредством пневмопривода 24, который перемещает кронштейн поворотный 22 до ограничителя хода 23, расположенного на корпусе 19 механизма перемещения сварочной горелки 5. Положение каждой сварочной горелки 28 контролируется датчиками, сигналы от которых дают команду на последовательное включение подачи защитного газа через сопло 30 в зону сварки, подачи сварочного напряжения от источника питания 8, подачи сварочной проволоки посредством разматывающего устройства 9 и механизма подачи сварочной проволоки 10. После зажигания сварочной дуги между колесом 3 и электродом (сварочной проволокой) включается мотор-редуктор 17 механизма перемещения сварочной горелки 5, который через шестерню 18, находящуюся в зацеплении с зубчатым сектором 20 перемещает корпус 19 со сварочной горелкой 28 относительно оси колеса 3 по дуге со скоростью сварки на заданную длину шва, определяемую расположением датчиков 14 через элемент управления 21. При прохождении заданного пути (длина сварного шва по дуге) происходит останов перемещения сварочной горелки 28 с последующей заваркой кратера (прекращается подача сварочной проволоки, после обрыва дуги прекращается подача сварочного напряжения и подача защитного газа). Далее дается команда на отвод сварочных горелок 28, опускание сваренного колеса 3 в исходное (нижнее) положение, где дается разрешение на съем изделия. Съем колеса 3 производится вручную или автоматически. Далее колесо передается на следующую операцию. Ложемент 12 свободен для приема следующего колеса. Цикл закончен.
При переводе автомата на сварку колес другого типоразмера необходимо: заменить ложемент 12 в узле подъема колеса 3 и блочок опорный 16, установленный в нижней части центральной колонны 4; сварочные горелки 28 отрегулировать относительно сварного шва нового колеса 3 с помощью элементов механизма настройки 6; датчики 14, контролирующие длину сварного шва, установить согласно меткам (рискам) для данного колеса 3, нанесенным на диске 13.
Для грубой регулировки положения сварочной горелки 28 используют ограничители хода 23, изменяя величину подвода и отвода сварочной горелки посредством пневмопривода 24, а также линейное перемещение и поворот штанги 27, используя клеммное соединение 29.
Для более тонкой регулировки используют двух координатный корректор 25.
Время перевода автомата на сварку колес другого типоразмера составляет 30 минут.
Автомат может работать автономно с ручной загрузкой и выгрузкой колеса, а также в составе автоматических линий. Автомат управляется командоконтроллером. Каждый исполнительный механизм оснащен датчиками положения, сигналы от срабатывания поступают в командоконтроллер, который по заданной программе осуществляет управление всем технологическим процессом сварки колеса.
В процессе сварки колесо неподвижно, а горелки перемещаются по дуге относительно оси колеса со скоростью сварки, причем каждая сварочная горелка имеет свой механизм перемещения, что позволяет уйти от непровара части сварного шва в отличие от автоматов, имеющих общий привод на все сварочные горелки.
Таким образом, автомат обеспечивает повышение производительности за счет сокращения времени на переналадку сварочных горелок на другой типоразмер колес, а также повышение качества сварных соединений обеспечением равномерной защиты сварочной дуги в процессе сварки и применения автономного механизма перемещения на каждую горелку.
Автомат обеспечивает сварку не только обычных типов колес, где сварка диска с ободом производится по монтажному ручью, но и колес со сваркой диска с ободом по посадочной полке с расположением зоны сварки в труднодоступном месте.