Устройство для лазерной сварки линейки-ножа штампа по линии стыка

Авторы патента:


 

Устройство для лазерной сварки линейки-ножа штампа по линии стыка, содержит лазер, линзу, фокусирующую лазерное излучение в зону сварки, основание, оснастку с линейкой-ножом, жестко закрепленную на плите, при этом плита установлена на основании с возможностью поворота, фиксирующее плиту средство. Для исключения смещения зоны сварки при повороте плита для оснастки свободно посажена на две полуоси, установленные в основании так, что геометрическая ось поворота плиты проходит через середину поперечного сечения линейки-ножа и пересекает линию стыка в зоне сварки. В результате устраняются непровары сварного шва, что повышает качество сварки.

Полезная модель относится к области сварки деталей изделий и может быть использована в штанцестроении для лазерной сварки линеек-ножей штампов по линии стыка.

Известно устройство для сварки изделий на сварочном столе (http://osnastka.kiev.ua/index.php?productid=673, ТМВ62010 Стол сварочный монтажный BuildProtm, дата обращения 16.09.2013). Изделие жестко фиксируется на сварочном столе, что затрудняет осуществлять сварку в труднодоступных местах.

Известно устройство для сварки, в том числе лазерной, содержащее плиту для установки деталей изделий, которая крепится к основанию с возможностью поворота, и фиксирующее плиту средство. Это позволяет устанавливать детали в удобном для сварки положении

(http://vekpro.ru/markeiymain_cat/mehanizaciya_svarki_i_rezki/svaroclmye_pozicionery/svarochnye_pozicionery_maloj_gruzopodemnosti/b100/, BY-100, дата обращения 16.09.2013). Однако, в данном устройстве, выбранном в качестве прототипа, геометрическая ось поворота плиты не проходит через зону сварки. Вследствие этого при жестко установленных свариваемой детали и сварочного агрегата поворот плиты приводит к смещению зоны сварки. В результате качество сварного шва становится неудовлетворительным.

Техническим результатом, достигаемым в полезной модели является повышение качества сварного шва за счет исключения непроваров, которые устраняются при сохранения положения зоны сварки в процессе сварки, а также повышение производительности труда, т.к. при сохранении положения зоны сварки исключается необходимость перефокусировки лазера. Последнее является трудоемкой операцией.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для лазерной сварки линейки-ножа штампа по линии стыка, содержащем лазер, линзу, фокусирующую лазерное излучение, основание, оснастку с линейкой-ножом, жестко закрепленную на плите, при этом плита установлена на основании с возможностью поворота, и фиксирующее плиту средство, плита для оснастки свободно посажена на две полуоси, установленные в основании так, что геометрическая ось поворота плиты проходит через середину поперечного сечения линейки-ножа и пересекает линию стыка в зоне сварки. Фиксирующее плиту средство выполнено в виде двух пластин-растяжек, каждая из которых свободно закреплена на полуоси, жестко установленной на плите, при этом на каждой пластине-растяжке выполнены пазы. Основание выполнено в виде П-образного профиля, в стенках которого расположены по три отверстия, соответственно симметричных относительно средней линии основания. В отверстиях закреплены пальцы, диаметр выступающих концов которых равен ширине пазов в пластинах-растяжках, а расположение пальцев для закрепления пластин-растяжек и расположение отверстий в стенках П-образного профиля совпадают с положением пазов пластин, соответствующих фиксации плиты с оснасткой в вертикальном и горизонтальном положениях и под углом к основанию.

Когда плита для оснастки свободно посажена на две полуоси в основании так, что геометрическая ось поворота плиты проходит через середину поперечного сечения линейки-ножа и пересекает линию стыка в зоне сварки, поворот плиты не приводит к смещению зоны сварки в процессе сварки. В результате устраняются непровары сварного шва. Надежная фиксация положения зоны сварки, необходимая для сохранения местоположения зоны сварки в процессе работы, достигается средством, описанным выше.

Экспериментально установлено, что угол плиты с оснасткой по отношению к основанию составляет 75°-80° для ножей шириной не более 50 мм.

Устройство для лазерной сварки по полезной модели представлено на фиг. 1-3, где на фиг. 1а - принципиальная кинематическая схема устройства в положении установки и фиксации штампа, на фиг. 1б - вид сверху, на фиг. 2а - схема устройства в положении сварки стыка по внешней поверхности линейки-ножа, на фиг. 2б - вид справа, на фиг. 3 - схема устройства в положении сварка стыка по внутренней поверхности линейки ножа. На указанных фигурах

1 - линза, фокусирующая лазерное излучение,

2 - основание в виде П-образного профиля с отверстиями,

3 - оснастка,

4 - линейка-нож,

4' - линия стыка,

5 - плита,

6 - полуоси посадки плиты,

7 - пластины-растяжки,

8' и 8 - пазы пластин-растяжек,

9 - полуоси крепления пластин-растяжек,

10 - пальцы, для фиксации плиты в горизонтальном положении,

11 - пальцы, фиксации плиты в вертикальном положении,

12 - пальцы, для фиксации плиты в положении под углом к основанию.

Устройство для лазерной сварки по полезной модели (фиг. 1-3) содержит лазер с линзой 1, фокусирующей лазерное излучение, основание в виде П-образного профиля 2, оснастку 3 с линейкой-ножом 4, жестко закрепленную на плите 5. Плита установлена на основании с возможностью поворота с целью установки штампа в удобном положении для сварки стыка линейки-ножа. Для исключения смещения зоны сварки при повороте плиты 5 она свободно посажена на две полуоси 6 в основании так, что геометрическая ось поворота плиты проходит через середину поперечного сечения линейки-ножа и пересекает линию стыка в зоне сварки. Фиксирующее плиту средство выполнено в виде двух пластин-растяжек 7, каждая из которых свободно закреплена на полуоси 9, жестко установленной на плите, при этом на концах каждой пластины-растяжки выполнены пазы 8' и 8. Основание 2 выполнено в виде П-образного профиля, в стенках которого расположены по три отверстия, соответственно симметричных относительно средней линии основания, при этом в отверстиях закреплены пальцы 10, 11, 12, диаметр выступающих концов которых равен ширине пазов в пластинах-растяжках 7, а расположение пальцев и расположение отверстий в стенках П-образного профиля совпадают с положением пазов пластин, соответствующих фиксации плиты с оснасткой в вертикальном и горизонтальном положениях и под углом к основанию.

Работа с устройством для лазерной сварки происходит следующим образом. Оснастку 3 с линейкой ножом 4 устанавливают на плите 5 (фиг. 1а, 1б). Плита при этом находится в горизонтальном положении вследствие того, что выступающие концы пальцев 10, закрепленные в стенках основания 2, находятся в пазах 8' на пластине-растяжке 7. После установки оснастки с линейкой-ножом на плите пластины 7 выводят из контакта с пальцами 10 поворотом на полуосях их крепления 9, а плиту 5 с оснасткой 3 поворачивают на полуосях 6, переводя плиту в вертикальное положение (фиг. 2а, 2б). В таком положении плиту фиксируют, вводя пазы 8 на пластинах 7 в зацепление с пальцами 11 поворотом на полуосях 9. Таким образом производят позиционирование оснастки с линейкой-ножом 4 для сварки по внешней стороне линейки-ножа. Для выполнения операции сварки включают лазер и через линзу 1 фокусируют его излучение в место стыка 4' линейки-ножа. По необходимости производят относительное перемещение излучения лазера вдоль линии стыка на величину заданного шва. По завершении сварки по внешней поверхности линейки-ножа плиту с оснасткой переводят в положение для сварки стыка по внутренней поверхности линейки-ножа (фиг. 3). Для этого пластины-растяжки 7 выводят из контакта с пальцами 11, поворачивают плиту на полуосях 6 так, чтобы пазы 8' на пластинах 11 ввести в зацепление с пальцами 12. Поскольку геометрическая ось поворота плиты 5 проходит через середину поперечного сечения линейки ножа и пересекает линию стыка, расстояние от зоны сварки до поверхности фокусирующей линзы остается неизменным и перефокусировки лазерного излучения не требуется.

После выполнения сварки по внутренней стороне линейки-ножа плиту 5 с оснасткой и линейкой-ножом переводят в исходное горизонтальное положение. Для этого выводят пластины 7 из контакта с пальцами 12, поворачивают плиту на полуосях 6 и вводят в зацепление с пальцами 10 пазы 8' на пластинах 7. Оснастку 3 с выполненной двухсторонней сваркой стыка 4' линейки-ножа снимают с плиты, что завершает технологический цикл сварки.

Таким образом, устройство для лазерной сварки по полезной модели обеспечивает неизменность расстояния от излучателя до зоны сварки при всех изменениях положения оснастки с линейкой-ножом в процессе сварки. Вследствие этого повышается качество сварки и отсутствует необходимость перефокусировки лазерного излучения. Последнее ведет к повышению производительности труда, т.к. перефокусировка лазерного излучения является трудоемкой операцией.

1. Устройство для лазерной сварки линейки-ножа штампа по линии стыка, содержащее лазер, линзу для фокусировки лазерного излучения, основание, плиту с жестко закрепленной на ней оснасткой для линейки-ножа и средство для фиксации плиты, при этом плита установлена на основании с возможностью поворота, отличающееся тем, что плита с оснасткой свободно посажена на две полуоси, установленные в основании так, что геометрическая ось поворота плиты проходит через середину поперечного сечения линейки-ножа и пересекает линию стыка в зоне сварки, средство для фиксации плиты выполнено в виде двух пластин-растяжек и двух полуосей, жестко установленных на плите, причем каждая из пластин-растяжек свободно закреплена на соответствующей полуоси, при этом на каждой пластине-растяжке выполнены пазы, а основание выполнено П-образным и в его стенках выполнены по три отверстия, соответственно симметричных относительно средней линии основания, при этом в упомянутых отверстиях закреплены пальцы, диаметр выступающих концов которых равен ширине пазов в пластинах-растяжках, а расположение пальцев и расположение отверстий в стенках П-образного основания совпадают с положением пазов пластин, соответствующих фиксации плиты с оснасткой в вертикальном и горизонтальном положениях и под углом к основанию.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для ножей шириной не более 50 мм плита с оснасткой расположена под углом к основанию 75°-80°.



 

Похожие патенты:
Наверх