Способ наведения сварочной горелки на линию соединения при роботизированной дуговой сварке

(51)5 В 23 К 9/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ иза- ис- мпнно ель наем го ны ря- оор- ре- корС 4 ь ОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ НАВЕДЕНИЯ СВАРОЧНОЙГОРЕЛКИ НА ЛИНИЮ СОЕДИНЕНИЯПРИ РОБОТИЗИРОВАННОЙ ДУГОВОЙСВАРКЕ Изобретение относится к автоматизации сварочных процессов и может быть использовано в робототехнологических комплексах дуговой сварки, преимущественно решетчатых и каркасных конструкций.Цель изобретения - повышение качества сварных соединений за счет повышения точности наведения горелки на линию соединения.На фиг. 1 показана схема наведения роботом горелки на линию соединения; на фиг. 2 - сварка конкретной конструкции; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2.Линия соединения разделена на участки закруглений (8 - 1, 2 - 3, 4 - 5, 6 - 7) и прямо линейные (1 - 2, 3 - 4, 5 - 6, 7 - 8) участки, Свариваемые элементы 1 и 11 ощупывают вблизи точек концов этих участков - в точках 1, 1", 2, 2" 8" - при перемещении горелки, оснащенной датчиком касания, из точек поиска 10, 20 80. После этого выполняют сварку по программе, составленной из откорректированных координат.(57) Изобретение относится к автомат ции сварочных процессов и может быть пользовано в робототехнологических ко лексах дуговой сварки, преимуществе решетчатых и каркасных конструкций. Ц изобретения - . повышение качества свари соединения за счет повышения точности ведения горелки на линию соединения пу корректировки программы перемещения релки при сварке швов переменных дл и ориентации в пространстве. Способ пр усматривает разделение соединения на п молинейные и криволинейнь 1 е участки, к динаты концов которых определяются в зультате касаний горелки с изделием, и ректировку программы перемещения по зультатам касаний. 4 ил. Способ опробован в робототехнологичес-ком комплексе для дуговой сварки плавящимся электродом на базе робота РМ - 01 с системой управления Сфера - 36. Выполнялось наведение горелки на линию соединения элементов легких строительных конструкций (фиг. 2). При сварке реальных конструкций нет необходимости в поиске координат всех точек концом участков линии соединения. Точное положение отдельных участков соединения можно обеспечить за счет базирования свариваемых элементов в специальном сборочно-сварочном приспособлении или их точного изготовления. К примеру, для рассматриваемой конструкции возможны случайные изменения длины и положения участка 3 - 4, причем смещение этого участка и всего соединения в целом в проекции на плоскость УХ (фиг. 3) возможно только параллельно самому себе на величину Л 2. Поэтому для определения смещения всех участков линии соединения в направлении оси Х достаточно одного касания верхней плоскости элемента 1 при дви 1551489жении горелки из точки Ао в точку А,. Далее, поскольку сварка соединения 11 - 6 - 7 - 8 - 1 - 1 выполняется другим роботом по аналогичной программе с перекрытием швов в точках 1 и 11, отпадает необходимость в поиске координат этих точек в направлении Х.Учитывая небольшую длину прямых участков, можно допустить их только плоскопараллельный перенос без изменения ориентации. В результате, для наведения горелки на линию такого соединения потребовалось всего четыре точки касания: АА В, С,.Поиск осуществлялся горелкой, оснащенной датчиком электрического контакта сопла горелки с изделием. На сопло горелки подводилось напряжение 500 В частотой 300 Гц необходимое для стабильной работы устройства при касании загрязненных изделий. В момент касания, фиксируемого системой управления Сфера - 36, автоматически (той же системой управления) определялись координаты точек касания А, ЛВи С.По результатам поиска корректировалиськоординаты точек концов отрезков линии соединения.Координаты точек концов до коррекции;1 Х У 2);2(Х 2) у 2) 22)3(Хз, Уз, 2 з);4 (Х, У 4, 2 д),5(Х 5, У 5, 25);11 Х, У, 2)Координаты точек концов после коррекции:1 Х, - ЛХ, У + ЛУ, 2,Л 2;2 Х 2 - ЛХ, У 2 + ЛУ, 22 - Л 2);3(Хз - ЛХ, Уз+ М, 2 з - Л 2;4 Х 4 - ЛХ, У 4 - ЛУ, 2 - Л 2;5 Х - ЛХ, У 5 - ЛУ", ,5 - Л 2;11 Хц - ЛХ, У- ЛУ", 2 ц - Л 2) .Сварка выполнялась по скорректированной программе. Гарантированное перекрытие двух П-образных швов, выполняемых двумя роботами, обеспечивалось за счет соответствующего расположения точек 1 и 11 начала и конца этих швов, учитывающего максимальное отклонение координат точек вдоль оси Х.Таким образом, обеспечивается получениекачественного сварного соединения неточно изготовленных и собранных конструкций.Формула изобретения Способ наведения сварочной горелкина линию соединения при роботизированнойремещения по прямым между концами двухсоседних участков первого типа. 50 дуговой сварке, при котором при сварке решетчатых и каркасных конструкцнй из стержневых элементов прямоугольного сечения со случайными отклонениями размеров 5 сечения стержневых элементов от номинальных значений составляют программу перемещения сварочной горелки, оснащенной тактильными датчиками касания с изделием по линии одного из аналогичных соединений, 10и программу поиска, предусматривающую последовательное непрограммируемое по величине перемещение горелки из точек поиска в сторону свариваемого изделия до касания с ним, и корректируют программу перемещения горелки при сварке по резуль татам поиска, отличающийся тем, что, сцелью повышения качества сварных соединений за счет повышения точности наведения горелки на линию соединения, последнюю при программировании разбивают на два чередующихся типа участков, соединяющихся между собой, один из которых это участки, включающие в себя закругления или углы формой и длиной, принимаемыми неизменными, а второй тип - прямолинейные участки, длина и ориентация в 25 пространстве которых рассматриваются, какизменяющиеся случайным образом в пределах погрешностей изготовления стержневых элементов и их сборки под сварку, затем до начала сварки для каждого экземпляра изделия определяют координаты концов соседних участков путем измерения смещений каждого из участков второго типа в двух направлениях, перпендикулярных линии данного участка соединения, при этом третью координату каждого из концов участка второго типа определяют, как координату ближайшего конца соседнего участка этого тина с участка этого типа с учетом размеров участка первого типа, лежащего между ними причем координаты концов отрезков определяют как координаты точек каса ния датчика с изделием, расположенных вблизи этих концов, после чеговыполняют сварку роботом по программе, составленной по координатам концов участков линии соединения, причем записанную ранее программу перемещения горелки по участкам первого типа смещают в соответствии с расположением концов, примыкающих к ним участков второго типа, а программу перемещения горелки по участкам второго типа определяют как программу пе1551489 Вид б кии Корректор С. Черни Подписное Редактор Л. ГратиллоЗаказ 296НИИПИ Государственно113035,Производственно-издате Составитель В. ПокроТехред И. ВересТираж 657 о комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССМосква, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 ьский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 01