RU2096119C1

RU2096119C1 - Apparatus for assembling three dimensional cellular structure of metallic plates

Info

Publication number: RU2096119C1
Application number: RU96111778A
Authority: RU
Inventors: В.С. Обидин; А.П. Новиков
Original assignee: Московское авиационное производственное объединение "МИГ"
Priority date: 1996-06-11
Filing date: 1996-06-11
Publication date: 1997-11-20

Abstract

FIELD: assembling operations at making three dimensional constructions of bent metallic strips. SUBSTANCE: apparatus includes two parts provided with member for fixing their mutual position and members for mutually connecting metallic plates. One part of apparatus is in the form of body with C-shaped cross section mounted on support. Second part of apparatus is arranged between horizontal shelves of body with possibility of step motion relative to it; part is provided with extensions for placing assembled plates onto them. Said extensions are arranged in parallel relative to support with through guiding openings whose lengthwise axes are parallel relative to said extensions. Position of body may be adjusted by moving it relative to support along lengthwise axes of openings. EFFECT: improved design. 4 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к механосборочным работам и может быть использовано при сборке пространственных ячеистых конструкций из металлических пластин. The invention relates to mechanical assembly work and can be used in the assembly of spatial cellular structures from metal plates.

Известно устройство для изготовления пространственных конструкций из металлических пластин с пазами в виде врезов, посредством которых пластины соединяются между собой, например, запрессовкой в штампе [1]
Такое механическое соединение пластин в монолитную решетчатую конструкцию имеет довольно ограниченную область применения и не позволяет решить ряд технических проблем, таких как механизация процесса сборки пластин между собой.A device for the manufacture of spatial structures from metal plates with grooves in the form of cuts, through which the plates are interconnected, for example, by pressing in a stamp [1]
Such a mechanical connection of the plates into a monolithic lattice structure has a rather limited field of application and does not allow solving a number of technical problems, such as the mechanization of the process of assembly of plates between themselves.

Известно также устройство для сборки пространственной ячеистой конструкции из металлических пластин, содержащее две части, оснащенные элементом фиксации их относительного положения, и средство соединения металлических пластин между собой, при этом одна из частей выполнена с выступами для размещения на них пластин [2]
Это устройство не предназначено для изготовления конструкции с ячейками, ориентированными под острым углом к плоскости расположения конструкции.Also known is a device for assembling a spatial cellular structure of metal plates, containing two parts equipped with an element for fixing their relative position, and means for connecting metal plates to each other, one of the parts being made with protrusions for placing plates on them [2]
This device is not intended for the manufacture of structures with cells oriented at an acute angle to the plane of the structure.

Кроме того, данное устройство не обеспечивает возможности получения пакетов сотовых наполнителей различной геометрии и величины. In addition, this device does not provide the possibility of obtaining packages of cellular fillers of various geometries and sizes.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является получение объемных конструкций из предварительно изогнутых металлических пластин с высокой точностью геометрии и надежным соединением между собой точечной сваркой при значительном снижении трудоемкости их изготовления. The technical problem to which the present invention is directed is to obtain three-dimensional structures from pre-bent metal plates with high geometry accuracy and reliable connection between each other by spot welding with a significant reduction in the complexity of their manufacture.

Поставленная задача решается тем, что известное устройство для сборки пространственной ячеистой конструкции из металлических пластин, содержащее две части, оснащенные элементом фиксации их относительного положения, и средство соединения металлических пластин между собой, при этом одна из частей выполнена с выступами для размещения на них пластин, снабжено опорой для одной из частей устройства, оснащенной закрепленными на ней крепежным элементом и средством фиксации относительно опоры упомянутой части, которая выполнена в виде корпуса с С-образным поперечным сечением, вторая часть устройства установлена между горизонтальными полками корпуса с возможностью шагового перемещения относительно последнего и фиксации в рабочем положении посредством упомянутого элемента фиксации относительного положения, выступы расположены на второй части устройства параллельно опоре, последняя выполнена со сквозными направляющими отверстиями, продольная ось которых расположена параллельно выступам, а корпус установлен на опоре с возможностью регулировочного перемещения вдоль продольных осей упомянутых отверстий. The problem is solved in that the known device for assembling a spatial cellular structure of metal plates, containing two parts equipped with an element for fixing their relative position, and means for connecting metal plates to each other, one of the parts being made with protrusions for placing plates on them, equipped with a support for one of the parts of the device, equipped with a fastening element fixed thereto and fixing means relative to the support of the said part, which is made in the form of a housing and with a C-shaped cross section, the second part of the device is installed between the horizontal shelves of the housing with the possibility of stepwise movement relative to the last and fixation in the working position by the said relative position fixing element, the protrusions are located on the second part of the device parallel to the support, the latter is made with through guide holes, the longitudinal axis of which is parallel to the protrusions, and the housing is mounted on a support with the possibility of adjusting movement along the longitudinal axes of said openings.

Кроме того, элемент фиксации относительного положения частей устройства выполнен в виде упорного штифта, размещенного со стороны внутренней поверхности вертикальной стенки корпуса и подпружиненного по направлению ко второй части устройства с выступами, а средство фиксации корпуса относительно опоры размещено в одном из направляющих отверстий последней. In addition, the element for fixing the relative position of the parts of the device is made in the form of a thrust pin located on the side of the inner surface of the vertical wall of the housing and spring-loaded towards the second part of the device with protrusions, and means for fixing the housing relative to the support are placed in one of the guide holes of the latter.

Корпус выполнен с пазами для регулировки его положения относительно средства соединения пластин между собой, расположенных на поверхности, обращенной к опоре, и снабжен регулировочными элементами, закрепленными одним концом на опоре и расположенными другим концом в упомянутых пазах. The housing is made with grooves for adjusting its position relative to the means for connecting the plates to each other, located on the surface facing the support, and is equipped with adjustment elements fixed at one end to the support and located at the other end in said grooves.

Вторая часть устройства выполнена с дополнительными выступами, расположенными на ее поверхности, противоположной основным выступам, при этом основные и дополнительные выступы расположены по всей длине второй части устройства под углом к направлению ее шагового перемещения относительно корпуса. The second part of the device is made with additional protrusions located on its surface opposite to the main protrusions, while the main and additional protrusions are located along the entire length of the second part of the device at an angle to the direction of its step movement relative to the housing.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 вид сверху; на фиг.3 вид сбоку; на фиг.4 вид А фиг.1; на фиг. 5 разрез Б-Б фиг.1; на фиг.6 схема укладки изогнутых полос; на фиг.7 общий вид сваренных изогнутых полос. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General view of the device; figure 2 is a top view; figure 3 side view; figure 4, view A of figure 1; in FIG. 5 section BB of FIG. 1; figure 6 layout of curved stripes; Fig.7 General view of the welded curved strips.

Данное устройство предназначено для изготовления ячеистой конструкции методом точечной сварки из изогнутых металлических полос, у которых оси выступов и впадины направлены под острым углом к их продольной оси. This device is intended for the manufacture of a cellular structure by the method of spot welding from curved metal strips in which the axis of the protrusions and troughs are directed at an acute angle to their longitudinal axis.

Устройство состоит из двух частей, одна из которых выполнена с С-образным поперечным сечением и представляет собой корпус 1, частично охватывающий вторую часть, представляющую собой электрод 2. В корпусе 1 с внутренней стороны в вертикальной стенке установлен упорный штифт 3, размещенный с пружиной 4 во втулке 5 и предназначенный для осуществления фиксации относительно положения электрода 2 и корпуса. The device consists of two parts, one of which is made with a C-shaped cross section and is a housing 1, partially covering the second part, which is an electrode 2. In the housing 1 from the inner side in the vertical wall there is a stop pin 3 placed with a spring 4 in the sleeve 5 and is designed to fix relative to the position of the electrode 2 and the housing.

Электрод 2 выполнен в виде бруса квадратного или прямоугольного сечения, две противоположные грани которого имеют выступы 6 и 7, расположенные под острым углом к продольной оси, соответствующим углу наклона осей выступов 8 и впадин 9 свариваемых металлических пластин 10. Величина шага расположения выступов 6 и 7 может быть разной, но всегда должна соответствовать шагу выступов 8 и впадин 9 металлических пластин 10. К электроду 2 с обоих торцов крепятся клеммы 11 и 12 для подключения электропитания к устройству. The electrode 2 is made in the form of a square or rectangular bar, the two opposite sides of which have protrusions 6 and 7, located at an acute angle to the longitudinal axis corresponding to the angle of inclination of the axes of the protrusions 8 and depressions 9 of the welded metal plates 10. The size of the pitch of the arrangement of the protrusions 6 and 7 may be different, but it must always correspond to the pitch of the protrusions 8 and depressions 9 of the metal plates 10. To the electrode 2, terminals 11 and 12 are attached from both ends to connect power to the device.

Корпус 1 снабжен закрепленными на нем крепежным элементом 13 и опорой 14. Опора 14 выполнена со сквозными направляющими отверстиями 15 и 16, продольные оси которых параллельны продольным осям выступов 6 и 7 электрода 2, и крепится к корпусу 1 болтом 17, ввернутым в отверстия 15 или 16. The housing 1 is equipped with a fastening element 13 and a support 14. The support 14 is made with through guide holes 15 and 16, the longitudinal axes of which are parallel to the longitudinal axes of the protrusions 6 and 7 of the electrode 2, and is attached to the housing 1 by a bolt 17 screwed into the holes 15 or 16.

Угол наклона продольных осей направляющих отверстий 15 и 16 к продольной оси корпуса 1 соответствует углу наклона выступов 6 и 7, что определяет точность ориентации свариваемых плоскостей металлических пластин 10 относительно заостренного верхнего электрода 18 (фиг.3), для точечной сварки при перемещении нижнего электрода 2. The angle of inclination of the longitudinal axes of the guide holes 15 and 16 to the longitudinal axis of the housing 1 corresponds to the angle of inclination of the protrusions 6 and 7, which determines the orientation accuracy of the welded planes of the metal plates 10 relative to the pointed upper electrode 18 (Fig. 3), for spot welding when moving the lower electrode 2 .

Длина направляющих отверстий 15 и 16 определяется шириной свариваемых металлических пластин 10. Отверстия 15 и 16 расположены симметрично относительно крепежного элемента 13 для перемещения электрода 2 в ходе рабочего процесса в противоположные стороны. The length of the guide holes 15 and 16 is determined by the width of the metal plates being welded 10. The holes 15 and 16 are located symmetrically relative to the fastener 13 for moving the electrode 2 in opposite directions during the working process.

С обоих концов опоры просверлены отверстия для крепления регулировочных болтов 19 и 20, головки 21 и 22 которых свободно перемещаются в пазах 23 и 24 корпуса 1. Величина зазора h соответствует величине смещения электрода 2 с корпусом 1 относительно опоры 14 и определяется расстоянием между точками двухстрочечной сварки на каждом из выступов 6 или 7. Holes were drilled at both ends of the support for fastening the adjusting bolts 19 and 20, the heads 21 and 22 of which move freely in the grooves 23 and 24 of the housing 1. The clearance h corresponds to the displacement of the electrode 2 with the housing 1 relative to the support 14 and is determined by the distance between the points of two-line welding on each of the protrusions 6 or 7.

Работа устройства осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.

Изогнутые пластины 10 укладывают одна на другую со смещением одна относительно другой на половину шага таким образом, чтобы плоскость выпуклого участка одной пластины совместилась с плоскостью впадины другой (фиг.6). Тогда следующие элементы верхней и нижней пластин образуют собой пространственную ячейку, и так далее по всей длине пластин 10. Curved plates 10 are stacked one on top of another with a half-step offset relative to each other so that the plane of the convex portion of one plate is aligned with the plane of the depression of the other (Fig. 6). Then the following elements of the upper and lower plates form a spatial cell, and so on along the entire length of the plates 10.

Совмещенные пластины 10 укладывают на выступы 6 или 7 нижнего электрода 2 таким образом, чтобы выпуклые участки нижней пластины совместились с выступами, а ее впадины заняли пространство между выступами. Длина выступа 6 или 7 соответствует ширине укладываемой пластины 10, которая своим ребром упирается в буртик выступа. The aligned plates 10 are laid on the protrusions 6 or 7 of the lower electrode 2 so that the convex portions of the lower plate are aligned with the protrusions, and its troughs occupy the space between the protrusions. The length of the protrusion 6 or 7 corresponds to the width of the stacked plate 10, which abuts against the shoulder of the protrusion with its edge.

С помощью проводов 25 и клемм 11, 12 нижний электрод 2 соединяется с блоком электропитания. Using wires 25 and terminals 11, 12, the lower electrode 2 is connected to the power supply unit.

Электрод 18 опускается в рабочую зону до контакта двух совмещенных металлических пластин 10 на одном из выступов 6 нижнего электрода 2 и свариваются пластины между собой (фиг.7). Далее электрод 18 выводится из рабочей зоны, а нижний электрод 2 смещается относительно опоры 14 с корпусом 1 в направлении вдоль продольной оси выступа. The electrode 18 is lowered into the working area until the contact of two combined metal plates 10 on one of the protrusions 6 of the lower electrode 2 and the plates are welded together (Fig.7). Next, the electrode 18 is removed from the working area, and the lower electrode 2 is displaced relative to the support 14 with the housing 1 in the direction along the longitudinal axis of the protrusion.

Затем точечный электрод 18 снова опускают в рабочую зону и вторично сваривают пластины 10 на том же выступе. После вторичного вывода точечного электрода 18 из рабочей зоны нижний электрод 2 перемещают на один шаг, например, вправо, и верхний электрод 18 опять опускается дважды в зону контакта двух пластин со следующим по счету выступом 6 или 7, и т.д. пока не сварят металлические пластины 10 по всей длине. Then the point electrode 18 is again lowered into the working area and the plates 10 are welded a second time on the same protrusion. After the secondary discharge of the point electrode 18 from the working area, the lower electrode 2 is moved one step, for example, to the right, and the upper electrode 18 is again lowered twice in the contact zone of the two plates with the next ledge 6 or 7, etc. until they weld metal plates 10 along the entire length.

Сваренные таким образом две пластины снимают с выступов нижнего электрода 2 и своими сквозными ячейками, образовавшимися в результате сварки, навешивают на выступы 6 нижнего электрода 2. Сверху на них укладывают следующую пластину 10 со смещением на полшага в сторону, противоположную смещению двух предыдущих пластин. В этом случае плоскость выпуклой части второй пластины также совместится с плоскостью впадины третьей пластины, а соседние элементы второй и третьей пластин образуют, как и в первом случае, пространственную ячейку. Two plates thus welded are removed from the protrusions of the lower electrode 2 and, with their through cells formed as a result of welding, are hung on the protrusions 6 of the lower electrode 2. The next plate 10 is laid on top of them with an offset of half a step in the direction opposite to the offset of the two previous plates. In this case, the plane of the convex part of the second plate is also aligned with the plane of the depression of the third plate, and the adjacent elements of the second and third plates form, as in the first case, a spatial cell.

Так же, как и в первом случае, точечный электрод 18 последовательно дважды опускают в зону контакта следующих совмещаемых пластин с каждым выступом нижнего электрода 2 по всей длине пластин. As in the first case, the point electrode 18 is successively lowered twice in the contact zone of the next compatible plates with each protrusion of the lower electrode 2 along the entire length of the plates.

Операция продолжается до тех пор, пока не наберется блок пластин требуемой ширины (или площади). The operation continues until a block of plates of the required width (or area) is typed.

Данное устройство для получения пространственных ячеистых конструкций любых габаритов путем точечной сварки обеспечивает высокое качество работы - точность геометрии и надежность соединения при значительном снижении трудоемкости. This device for obtaining spatial cellular structures of any size by spot welding provides high quality work - geometry accuracy and reliability of the connection with a significant reduction in labor intensity.

Несомненным достоинством устройства является также простота конструкции, сборки, настройки в сочетании с возможностью модификации в плане изменения геометрии и габаритов получаемых блоков объемных наполнителей. The undoubted advantage of the device is also the simplicity of design, assembly, adjustment, combined with the possibility of modification in terms of changing the geometry and dimensions of the resulting volumetric filler blocks.

Claims

1. Устройство для сборки пространственной ячеистой конструкции из металлических пластин, содержащее две части, оснащенные элементом фиксации их относительного положения, и средство соединения металлических пластин между собой, при этом одна из частей выполнена с выступами для размещения на них пластин, отличающееся тем, что оно снабжено опорой для одной из частей устройства, оснащенной закрепленными на ней крепежным элементом и средством фиксации относительно опоры упомянутой части, которая выполнена в виде корпуса с С-образным поперечным сечением, вторая часть устройства установлена между горизонтальными полками корпуса с возможностью шагового перемещения относительно последнего и фиксации в рабочем положении посредством упомянутого элемента фиксации относительно последнего, выступы расположены на второй части устройства параллельно опоре, последняя выполнена со сквозными направляющими отверстиями, продольная ось которых расположена параллельно выступам, а корпус установлен на опоре с возможностью регулировочного перемещения вдоль продольных осей упомянутых отверстий. 1. A device for assembling a spatial cellular structure of metal plates, containing two parts equipped with an element for fixing their relative position, and means for connecting the metal plates to each other, one of the parts is made with protrusions for placing plates on them, characterized in that it equipped with a support for one of the parts of the device, equipped with a fastening element fixed thereto and fixing means relative to the support of the said part, which is made in the form of a body with a C-shaped cross cross-section, the second part of the device is installed between horizontal shelves of the housing with the possibility of stepwise movement relative to the latter and fixation in the working position by the said locking element relative to the latter, the protrusions are located on the second part of the device parallel to the support, the latter is made with through guide holes, the longitudinal axis of which is parallel protrusions, and the housing is mounted on a support with the possibility of adjusting movement along the longitudinal axes mentioned x apertures.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что элемент фиксации относительного положения частей устройства выполнен в виде упорного штифта, размещенного со стороны внутренней поверхности вертикальной стенки корпуса и подпружиненного по направлению к второй части устройства с выступами, а средство фиксации корпуса относительно опоры размещено в одном из направляющих отверстий последней. 2. The device according to p. 1, characterized in that the element for fixing the relative position of the parts of the device is made in the form of a thrust pin located on the side of the inner surface of the vertical wall of the housing and spring-loaded towards the second part of the device with protrusions, and the means for fixing the housing relative to the support in one of the guide holes of the latter.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что корпус выполнен с пазами для регулировки его положения относительно средства соединения пластин между собой, расположенными на поверхности, обращенной к опоре, и снабжен регулировочными элементами, закрепленными одним концом на опоре и расположенными другим концом в упомянутых пазах. 3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the housing is made with grooves for adjusting its position relative to the means for connecting the plates to each other, located on the surface facing the support, and is equipped with adjustment elements fixed at one end to the support and located at the other end in said grooves.

4. Устройство по любому из пп.1 3, отличающееся тем, что вторая часть устройства выполнена с дополнительными выступами, расположенными на ее поверхности, противоположной основным выступам, при этом основные и дополнительные выступы расположены по всей длине второй части устройства под углом к направлению ее шагового перемещения относительно корпуса. 4. The device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the second part of the device is made with additional protrusions located on its surface opposite the main protrusions, while the main and additional protrusions are located along the entire length of the second part of the device at an angle to its direction step movement relative to the housing.