Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ЗАГОТОВОК В УСТАНОВКЕ ДЛЯ ПЛАЗМЕННОЙ НАПЛАВКИ

Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано в устройствах для штучной подачи деталей вращения в виде заготовок в блок их плазменной наплавки в установках для проведения этой операции в самых различных отраслях промышленности.

Известен способ загрузки заготовки в установке для плазменной наплавки, включающий подачу заготовки в наплавочный блок до упора с промежуточной фиксацией в отсекателе, приведение ее в позицию, необходимую для правильной ориентации при наплавке, подачу заготовки в зажатом положении на вращатель наплавочного блока с установкой ее в заданном положении, фиксацию ее прижимом в этом положении и снятие зажима [1].

При использовании этого способа возможна регулировка желоба и рабочего стола с заменой зажима на загрузочном устройстве в зависимости от размера клапана.

Этот способ при его осуществлении требует сложных исполнительных механизмов, которые увеличивают габаритные размеры наплавочного блока и при их изготовлении материалоемки и трудоемки.

Известен способ загрузки заготовок в установке для плазменной наплавки, включающий подачу заготовки в держатель наплавочного блока, причем перед держателем производят запирание и позиционирование заготовки таким образом, чтобы ось штока заготовки совпадала с осью вращения держателя [2].

В этом способе производят обработку посадочной поверхности тарельчатых клапанов поршневых двигателей, а подача клапана в держатель производится с использованием устройства, содержащего опору с V-образной канавкой под укладку в нее штока, осевой привод для перемещения опоры в направлении оси клапана и радиальный привод этой опоры.

Этот способ осуществляется с применением манипулятора, который в работе совершает пространственную операцию, из-за чего увеличиваются габаритные размеры как наплавочного блока, так и установки в целом. Все исполнительные механизмы сложны в изготовлении.

Известен способ загрузки заготовок в установке для плазменной наплавки, взятый за прототип, включающий подачу заготовки по направляющим в наплавочный блок до упора с промежуточной фиксацией в отсекателе, приведение ее в позицию, необходимую для правильной ориентации при наплавке, подачу заготовки в зажатом положении на вращатель наплавочного блока с центровкой и остановкой ее в заданном положении, фиксацию ее прижимом в этом положении и снятие зажима [3].

В этом способе перемещение заготовки в зажатом положении осуществляют с помощью зажима, смонтированного на механизме поперечного перемещения, который осуществляет свой цикл работы с перемещением заготовки в три этапа: сначала из начального положения (от упора) в промежуточное в плоскости, перпендикулярной плоскости загрузки, затем в промежуточном положении с остановкой заготовки и поворотом ее на 180^o вокруг оси перемещения для обеспечения ориентации, необходимой для наплавки и, наконец, из этого положения в конечное - на вращатель, причем это положение определяется регулировкой упора, обеспечивающего центровку и остановку заготовки в заданном положении.

Такой способ загрузки заготовок в установку для плазменной наплавки требует для его осуществления оборудования, которое является сложным, материалоемким и трудоемким в изготовлении и увеличивает габаритные размеры наплавочного блока.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в уменьшении габаритных размеров наплавочного блока, упрощении механической части узла загрузки, достигаемых за счет применения "плоской" схемы загрузки, значительно уменьшающей габаритные размеры, упрощающей механическую часть узла загрузки.

Она решается в способе загрузки заготовок для плазменной наплавки, включающем подачу заготовки в наплавочный блок до упора с промежуточной фиксацией в отсекателе, перемещение ее в позицию, необходимую для правильной ориентации при наплавке, подачу заготовки в зажатом положении на вращатель наплавочного блока с центровкой и остановкой ее в заданном положении, фиксацию ее прижимом в этом положении и снятие зажима. Приведение заготовки в позицию, необходимую для правильной ориентации при наплавке, производят при перемещении заготовки по направляющим с одновременным ее переворачиванием под действием силы тяжести, при этом перед упором осуществляют торможение перемещающейся заготовки, а с помощью упора - регулирование траектории выхода заготовки из направляющих.

Фиксацию заготовки в упоре можно производить с обеспечением предварительной соосности с губками зажима, а срабатывание зажима - с зажатием заготовки и окончательным ее центрированием.

Приведение заготовки в позицию, необходимую для правильной ориентации при наплавке, при перемещении заготовки с одновременным ее переворачиванием под действием силы тяжести не требует применения специальных технических средств с исполнительными элементами, усложняющими эту операцию.

Осуществление торможения перемещающейся по направляющим заготовки перед упором позволяет погасить ее скорость и тем самым "успокоить" заготовку перед подходом к упору.

Осуществление с помощью упора регулирования траектории выхода заготовки из направляющих позволяет простым способом организовать ее подачу на вращатель по заданной траектории.

Осуществление фиксации заготовки в упоре с обеспечением предварительной соосности с губками зажима обеспечивает правильную ориентацию заготовки в процессе фиксации без дополнительных технических средств.

Осуществление срабатывания зажима с зажатием заготовки и одновременно с окончательным ее центрированием также способствует правильной ориентации заготовки без применения специальных технических средств.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором изображена схема загрузки заготовок в установке для плазменной наплавки.

На схеме показаны заготовка 1, направляющие 2, отсекатель 3 (условное изображение), лоток 4, упор 5, зажим 6, охлаждаемый вращатель 7 и прижим 8.

Способ осуществляют следующим образом. Заготовка 1 по направляющим 2 подается в наплавочный блок (не показан) и упирается в отсекатель 3, осуществляющий поштучную подачу заготовок. В соответствии с управляющей программой отсекатель 3 срабатывает после окончания цикла наплавки каждой заготовки, таким образом обеспечивая равенство загружаемых и выгружаемых заготовок.

Далее по направляющим 2 заготовка 1 под действием силы тяжести соскальзывает в другие направляющие, выполненные в виде лотка 4, при этом в силу конструктивного выполнения направляющих 2 и лотка 4 обеспечивается переворачивание заготовки 1 и ее правильная ориентация в лотке 4, нижний конец которого направлен так, что обеспечивает предварительную соосность заготовки с губками зажима 6.

Затем по лотку 4 сориентированная заготовка 1 соскальзывает до упора 5, снабженного бесконтактным датчиком (не показан), сигнализирующим о появлении заготовки 1 в этом положении, при этом упор 5 располагают так, что он обеспечивает траекторию выхода заготовки 1 с лотка 4, необходимую для правильной ориентации ее на вращателе 7.

При срабатывании зажима 6 происходит зажатие заготовки 1 и ее окончательное центрирование в пазах губок (самоцентрирование). О наличии зажатия свидетельствуют срабатывание датчика в канале пневмоцилиндра зажима (не показан).

Далее происходит включение подающего механизма (не показан), перемещающего заготовку 1 в положение контакта с водоохлаждаемым подпятником вращателя 7. Подача настроена таким образом, что заготовка 1 занимает положение соосно подпятнику вращателя 7. О перемещении заготовки 1 в это положение может свидетельствовать бесконтактный датчик (не показан), закрепленный на механизме подачи.

После срабатывания этого датчика происходит включение механизма прижима 8, обеспечивающего прижатие заготовки 1 к подпятнику вращателя 7. При этом заготовка 1 перемещается в пазах губок зажима 6, не изменяя своей ориентации относительно оси подпятника. Прижим 8 фиксирует заготовку 1 в окончательном положении и обеспечивает надежный электрический и тепловой контакт с подпятником вращателя 7. В контуре пневмоцилиндра прижима 8 имеется реле давления (не показано), сигнализирующее о наличии прижима.

Далее зажим 6 разжимается, механизм подачи возвращается в исходное положение, тем самым завершая цикл загрузки.

Выгрузка осуществляется отжатием прижима 8. Заготовка 1 при этом под действием силы тяжести соскальзывает в разгрузочный лоток (не показан) и по нему направляется в бункер для наплавленных заготовок (не показан).

Таким образом, этот способ просто и надежно обеспечивает загрузку заготовок в установке для плазменной наплавки практически в одной плоскости, что позволяет уменьшить габаритные размеры наплавочного блока и значительно снизить материало- и трудозатраты.

Источники информации
1. Технические условия на установку для автоматической плазменно-порошковой наплавки модели PPW-150-CEV ф. Дайдо Стил Корпорейшн - 28 с.

2. Патент США N5486671, кл. B 23 K 9/04, 1996 г.

3. Proposal SNMI (Франция) - 26 с.