Сторінка
4

Допоміжні пристрої

Рис. 17. Схеми пристроїв прямого копіювання для направлення зварювального інструменту на лінію з’єднання.

1 – виріб, що зварюється; 2 – копірний ролик; 3 – пружина; 4 – ланка, що переміщується вдовж з’єднання; 5 – кінематична пара, що забезпечує коректувальне переміщення; 6 – зварювальний інструмент; 7 – додаткова кінематична пара; 8 – лінія з’єднання.

Щуп постійно притиснутий до поверхонь крайок або інших поверхонь елементів, що зварюються, зазвичай під дією пружин або сил ваги. При одному щупі-ролику (рис. 17, а) можливе копіювання розроблених крайок без прихваток. Наявність двох щупів-роликів (рис. 17, б), кожний з яких має незалежний притиск до виробу, забезпечує надійне ведення зварювального інструмента і при наявності складальних прихваток, якщо відстань між роликами більше довжини прихваток. При наявності в зварювального інструмента з щупом тільки одного ступеня рухливості (рис. 17, а, б) виникає погрішність копіюванняδL0 - відстань між точкою зварювання і точкою виміру (рис. 17, ж); при двох роликах необхідно в якості L0 приймати відстань від точки зварювання до ролика, більш віддаленого від неї, тому, що при переході ближнього ролика через прихватку, положення вісі зварювального інструмента визначається тільки другим роликом.

При копіюванні в двох (і більш) точках і додатковій рухливості щупа (додатковій кінематичній парі) щодо інструмента (рис. 17, в- д) або щупа з інструментом щодо виробу (рис. 17, г, е) можна істотно зменшити погрішність, пов'язану з тим, що точка виміру знаходиться перед точкою зварювання, а при строго прямолінійних стиках — цілком виключити цю погрішність (рис. 17, и). Для того щоб при додатковому ступені рухливості можна було копіювати стики, складені за допомогою прихваток, необхідно не менш трьох щупів-роликів (рис. 17, д, е) з незалежним підтиском до виробу.

Пристрої, схеми яких приведені на рис. 17, застосовують при зварюванні переважно стикових з'єднань з розробкою крайок або гарантованим зазором, складених без прихваток або на прихватках. При виконанні кутових швів такі пристрої можна застосовувати при зварюванні в положенні «у човник». При цьому потрібно також копіювання по другій координаті, що зазвичай здійснюється за допомогою додаткової системи.

При зварюванні «у кут» коригувальні переміщення можуть бути або спрямованими поперек і уздовж вісі електрода, або перпендикулярними полицям з'єднання, що зварюється.

На рис. 18. наведено приклад застосування копірних роликів на зварювальному тракторі для зварювання стикових швів із розробкою крайок.

Копіюючи ролики 1, що вони укріплені на консоли 2, рухаються перед зварювальним трактором по розробленим крайкам, або по направляючій стінці (або крайці) виробу, розташованої паралельно шву. Для запобігання зіскакування ролика при переході через прихватки зазвичай ставлять два або три ролика. Подібні пристрої застосовують і для напрямку руху підвісних зварювальних голівок.

Рис. 18. Встановлення копіюючих роликів на зварювальному тракторі для зварювання стикового шва з розробкою крайок.

Такими роликами обладнана більшість зварювальних автоматів, що серийно випускаються. На рис. 19. представлений варіант використання копіюючих роликів на обладнанні фірми Lincoln Electric.

Рис. 19. Копіюючи ролики на зварювальному тракторі фірми Lincoln Electric

На рис. 20. приведений електромеханічний копир, що складається з роликів 1 і электроконтактів 2. Копир, крім напрямку електрода по шву, забезпечує стабілізацію вильоту електрода.

Рис. 20. Електромеханічний копіювально-слідкуючий механізм.

При зміні рівня поверхні, що зварюється, змінюється відповідне положення копірного ролика 1, внаслідок чого замикаються контакти 2, що вмикають привід вертикального переміщення голівки. Подібний зв'язок копіюючого ролика з виконавчим органом характерний для слідкуючих систем, що вмикаються тільки в разі потреби - при відхиленні якогось параметра (на рис. 20. - вильоту електрода) на неприпустимий розмір.

Прикладом застосування слідкуючої системи прямої дії з великою величиною слідкуючого переміщення для зварювання нестрого орієнтованих швів, може служити установка (рис. 21.), призначена для дугового зварювання криволінійних швів поздовжніх балок вантажних вагонів. Вона складається зі зварювального апарата з візком для його переміщення уздовж балки і стенда для укладання зварюваного виробу. На візку розташована висувна штанга з кронштейном, привід поздовжнього переміщення і копіювально-слідкуючий механізм з копірним роликом, що під дією вантажу притискається до полиці зварюваної балки. Величина слідкуючого руху – 245 мм. Точка копіювання розташована збоку точки зварювання.

Рис. 21. Установка для зварювання криволінійних швів

поздовжніх балок.

1 – рама візка; 2 – привід поздовжнього переміщення; 3 – ходові колеса; 4 – висувна штанга; 5 – кронштейн; 6 – вантажі копіюючого механізму; 7 – копірний ролик; 8 – зварювальна голівка; 9 – виріб; 10 – станина.

Дещо інший підхід застосовується в обладнанні, яке копіює не сам виріб, а спеціальний шаблон, який є точною копією виробу (або лінії зварювання).

На рис.22. зображена принципова схема копіювального пристрою, застосовуваного для дугового автоматичного зварювання каністр, а на рис. 23. – його конструкція. У цьому пристрої зварювальна голівка копіює не сам виріб, а жорстко зв'язаний з ним копірний шаблон 5 (рис.22.), контур якого в точності повторює лінію шва. Другою особливістю пристрою є те, що копірний ролик 4, який зв'язаний зі зварювальною голівкою, примусово обертається електроприводом і котиться по шаблону із заданою окружною швидкістю, рівної швидкості зварювання. Для того, щоб шов у зоні зварювання завжди зберігав приблизно горизонтальне положення, виріб у процесі зварювання криволінійних ділянок шва провертається навколо горизонтальної вісі, перпендикулярної до площини шва, для чого у верстаті мається відповідний обертач. При цьому голівка „плаває” у просторі, переміщаючись паралельно самої собі і спираючись своїм роликом на копірний шаблон.