Устройство для обнаружения шва и слежения за ним при газоэлектродуговой сварке

(51 М В 23 К 9/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ(21) 4355971/27 (86) Р СТ/Е Р 86/00739 (12.12.86) (22) 17.06.88 (31) Р 3545505.5 (32) 20.12,85 (ЗЗ) ОЕ (46) 15,02,92. Бюл. М 6 (71) Кука Швейсанлаген унд Роботер ГмбХ (ОЕ) (72) Эрнст Циммер ОЕ) (53) 621.791,75(088.8) (56) Патент США М 4249062, кл. В 23 К 9/12, опублик. 1979.Заявка Японии М 5982172, кл, В 23 К 9/12, опублик. 1984.Заявка Японии М 59-92173, кл, В 23 К9/12, опублик. 1984. ав Я 2 аа 1 71 3424 АЗ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ШВА И СЛЕЖЕНИЯ ЗА НИМ. ПРИ ГАЗОЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКЕ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к сварочному оборудованию. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности. Для этого в устройстве обнаружения шва и слежения за ним, включающем манипулятор со сварочной горелкой, регулятор высоты подъема горелки, датчик касания выполнен из диска 10, закрепленного на горелке 5 и прижатого к фланцам 12 корпуса 13 пружинами 14, Причем в диске выполнены микропереключатели 11, формирующие сигнал при столкновении горелки с кромками. 2 ил,фИзобретение относится к машиностроению, а именно к сварочному оборудованию.Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности.На фиг. 1 схематически изображен датчик касания; на фиг. 2 - вариант положениягорелки при угловом шве.На фиг. 1 и 2 показан поперечный разрез углового шва 1 с левой 2 и правой 3кромками разделки шва и точки 4 корняшва. Угловой шов 1 (фиг. 1) открыт кверху иимеет угол скоса кромки более 90 О, На фиг.2 показан открытый сбоку угловой шов суглом скоса кромки, равным 90 О,Сварочная горелка, которая являтся. идатчиком касания, - составная часть сварочного устройства для газоэлектродуговойсварки, в частности для сварки с использованием в качестве защитного газа двуокисиуглерода. Сварочная горелка перемещаетсяпри помощи многоосного манипулятора,предпочтительно шестиосного промышленного робота (не показан). При сварке сварочная горелка 5 перемещается позаданной траектории, причем ее высота надоснованием шва регулируется в зависимости от величины сварочного тока. В началесварки в качестве основания шва рассматривается точка 4 корня шва, тогда как примногослойных сварных швах в качестве основания используется слой, нанесенный последним.Для предотвращения при сварке столкновений сварочной горелки 5 с кромками 2,3 разделки шва предварительно запрограммированную траекторию относительно ееположения необходимо привестй в соответствие с фактическим положением угловогошва 1. Для этого определяют одну или несколько исходных точек шва, характерныхдля фактического положения углового шва1. Сварочная горелка 5 перемещается впредварительно запрограммированную поисковую точку 6 поверх и между кромками2, 3 разделки шва. От этой точки сварочнаягорелка перемещается по заданной траектории к первой кромке 2 в направлении запрограммированной целевой точки 7.Целевая точка 7 должна лежать на кромке 2,3 разделки шва или за ней, Так как.уголскоса кромки задан и имеет лишь пренебрегаемые допуски, перемещение осуществляется под прямым углом к заранееизвестному наклону кромки, Когда сварочная горелка 5 соприкасается с кромкой 2разделки шва, формируется управляющийимпульс, вследствие чего осуществляетсязапоминание трехмерных координат этойточки соприкосновения, 10 15 20 25 30 12 корпуса 13. Диск 10 переключения при35 помощи штифта предотвращает скручива 40 45 50 55 Аналогично осуществляется обнаружение правой кромки 3 разделки шва и определяется и запоминается положение этой точки соприкосновения. Кроме того, движение сварочной горелки 5. осуществляется в обоих случаях под прямым углом к предварительно запрограммированному продольному направлению углового шва 1. На основе координат точек соприкосновения и заданных наклонов кромки путем проведения вычислительных операций определяется положение точки корня шва 4. Точка 4 корня шва может использоваться в качестве исходной точки.Если известна ориентация кромок относительно теоретического углового шва 1, поиск кромок 2, 3 осуществляется из точки 8, расположенной на проходящей через точку 4 корня шва биссектрисе упта шва между кромками 2, 3 разделки шва и на заданном расстоянии от них. Это расстояние должно быть как можно малым, Продольная ось 9 трубки 5 сварочной горелки находится на одной прямой с биссектрисой.Датчик касания выполнен следующимобразом. На сварочной горелке 5 закреплен предпочтительно круглый диск 10 переключения, в котором установлены два или больше, предпочтительно радиально противолежащих, микропереключателей 11. Диск 10 со сварочной горелкой 5 расположен свободно на выступающих фланцах ние вокруг продольной оси 9 сварочной горелки 5. Далее предусмотрены две или больше пружин 14, опирающихся о корпус 13 и прижимающих диск 10 переключения к фланцам 12. Во фланцах 12 под микропереключателями 11 установлены регулировочные винты 15, при помощи которых настраиваются микропереключатели 11, Как только сварочная горелка соприкасается с кромкой 2 или 3 разделки шва, она отклоняется вместе с закрепленным на ней диском 10, При этом один или оба микропереключателя 11 срабатывают, Этот сигнал переключения приводит к запоминанию данных по координатам точки соприкосновения. При обратном перемещении горелки пружины 14 прижимают диск 10 переключения к фланцам 12 и все микропереключатели 11 снова замыкаются.Формула изобретения Устройство для обнаружения шва и слеженияза ним при газоэлектродуговой сварке, содержащее манипулятор с системой управления, сварочную горелку с корпусом и токопроводящим мундштуком, установ1713424 10 4 Составитель В, ГрибоваО, Спесивых Техред М,Моргентал Корректор Т,Палий Ред Заказ 547 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5при ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ленную на манипуляторе, датчик касания, датчик сварочного тока и регулятор высоты подъема горелки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения надежности, датчик касания выполнен в виде диска, установленного в корпусе горелки и подпружиненного, а токоподводящий мундштук закреплен в диске, на соприкасающихся поверхностях диска и корпуса симметричйо оси расположены контактные элементы, электрически связанные с систе мой управления манипулятора, датчик сварочного тока подключен к регулятору высоты подъема горелки.