Устройство для автоматической сварки угловых швов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) ( 1 А ОБРЕТ ОПИСАН ВИДЕТЕЛ ЬСТВ К АВТОРС/2 Ер ТИЧ очному и авто- варки с ованиможет льной,ыть испо 1 Е 3/ ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТ РИ ГКНТ СССР(21) 4717000 (22) 10.07,89 (46) 30.12.9 (72) Е,И.Го мин, В.А.Ч (53) 621.791 (56) Авторс М 1333504Авторс . В 309787, (54) УСТР СКОЙ СВА (57) Изобр производст матических колебания ем расклад 1, Бюл. М 48рлов, Г.А,Юрковлянец, А,истяков и Т.А,Слепкова, кл. В 23 К 9/30, 1986.кое свидетельство СССРкл. В 23 К 37/04, 1970,ОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАРКИ УГЛОВЫХ ШВОВетение относится к сварву, а именно к конструкциустройств для дуговой сли горелки и с программирки отдельных валиков, ильзовано в судостроите 51)5 В 23 К 37/02 // В 23 К 101: 06 энергетическои и других отраслях промышленности, где применяется дуговая сварка угловых многослойных швов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения сварки криволинейных угловых швов, в том числе и замкнутых, с адаптацией горелки относительно поверхности свариваемых изделий. Устройство содержит подвижный портал, каретку, турель и сварочную головку 5 с горелкой 2. В начале сварки устанавливают требуемый угол наклона горелки 2, для чего с помощью привода 9 поворачивают вал 10 с горелкой. При этом вращение через солнечное колесо 11 дифференциала 6, промежуточные колеса 24 и валик 18 передается на профильные кулачки 16 и 17, которые через толкатели 21 и 22 перемещают датчи1701461 ки 19 и 20 по координатам У и У. При приближении датчиков 19 и 20 к стенкам свариваемого иэделия на заданное расстояние горелка фиксируется, При сварке датчики 19 и 20 выдают управляющие сигналы ка приИзобретение относится к сварочномупроизводству, а именно к конструкции автоматических устройств для дуговой сварки с колебаниями горелки и с программированием раскладки отдельных валиков, и может 5 быть использовано в судостроительной, энергетической и других отраслях промышленности, где применяется дуговая сварка угловых многослойных швов.Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения сварки криволинейных угловых швов, в том числе и замкнутых с адаптацией горелки относительно поверхности сваривэемых изделий, 15Нэ фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 - узелна фиг,1; на фиг.З - самонастраивающаяся система; на фиг.4 и 5 - положения толкателей и кулачков при установке горелки на минимальный и мак симальный заданные углы.Устройство состоит из портала 1 с приводом продольного перемещения и горелки2 с блоком 3 координатных перемещений,Блок 3 координатных перемещений горелки выполнен в виде приводных каретки 4 и сварочной головки 5 (фиг,1), цилиндрыческого дифференциала 6 (фиг.2), самонастраивающейся системы 7 (фиг,З) и системы программного управления (СПУ не показа- ЗО ка).Каретка 4 смонтирована на портале 1 своэможностью как совместного продольного перемещения с ним, так и возвратно-поступательного поперечного перемещения 35 относительно него.Сварочная головка 5 расположена подкареткой 4 и связана с ней посредством приводной турели 8.Горелка 2 снабжена электроприводом 9 40и установлена на его выходном валу 10. Турель 8 установлена на каретке 4 с возможностью как совместного продольного и поперечного перемещения с ней, так и возвратно-поступательного вертикального пе ремещения и разворота относительно нее,Сварочная головка 5 смонтирована натурели 8 с возможностью совместных с кею всех упомянутых перемещений, а также авводы перемещений портала, каретки, турели и сварочной головки, обеспечивая перемещение горелки 2 по линии стыка и ее адаптацию к реальному стыку в процессе сварки. 2 з,п, ф-лы, 5 ил.50 20 25 30 35 19 и 20, Привод возвратно-поступательного 40 вертикального перемещения турели 8 перемещает горелку по координате Е до тех пор пока датчик 19 не зафиксирует опорную величину расстояния Я. При этой фиксации 45 датчика на заданном расстоянии Я от соответствующей поверхности свариваемого изделия и кинематического замыкания профильных кулачков через общий валик 18 и промежуточные зубчатые колеса 24 с одним из солнечных колес колес 11 цилиндрического дифференциала.Датчик 20 электрически связан с приводом возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости сварочной головки 5, а датчик 19 - с приводом возвратно-поступательного вертикального перемещения турели 8.Приводы портала 1. каретки 4 и сварочной головки 5, электропривод 9 горелки 2, электромагнит 15 и датчики 19 и 20 электрически связаны с СПУ.В СПУ введена опорная величина Я - заданное расстояние между датчиком и поверхностью свариваемого изделия.Устройство работает следующим образом,Нажатием кнопки "Пуск", расположенной на пульте СПУ, запускается управляющая программа. Горелка 2 устанавливается на технологически заданный угол для выполнения начального валика раскладки,При этом происходит следующее, Включается электропривод 9 горелки 2. Электромагнит 15 замыкается на тормоэной диск 14, который стопорит солнечное колесо 12 цилиндрического дифференциала б (фиг,2). Одновременно разворот выходного вала 10 электропривода 9 передается через солнечное колесо 11 и промежуточные зубчатые колеса 24 на валик 18 самонастраивающейся системы 7 (фиг,3). Вместе с валиком 18 разворачиваются кулачки 16 и 17, под воздействием которых изменяются длины соответствующих толкателей 21 и 22 до величин координат У и 2, соответствующих упомянутому заданному углу наклона горелки для выполнения начального валика.Далее, с помощью приводов портала 1, каретки 4 и турели 8, горелка 2 из контрольной точки, соответствующей началу программы, осуществляет поиск точки на стыке свариваемых изделий, определяющей начало сварки, Эта точка также определена программой. Отслеживают этот поиск датчики упомянутый привод турели отключается.Аналогично производится отслеживание координаты У датчиком 20, которое осуществляется с помощью приводов портала 1 и каретки 4,55 5 10 15 Таким образом горелка установлена на сварной стык в исходное положение для выполнения начального валика сварного шва.Затем обеспечивается поперечное маятниковсе колебание горелки для выполнения одиночного валика,Для этого электромагнит 15 замыкается на тормозной диск 13, который стопорит солнечное колесо 11 цилиндрического дифференциала, Этим достигается жесткая стабилизация координат горелки по Х, У, Е и заданного угла ее разворота.Привод 9 через выходной вал 10 осуществляет маятниковое поперечное колебание горелки 2. Центром амплитуды колебания при этом является ось горелки.Одновременно с маятниковым колебанием, согласно введенной в СПУ программе, горелка 2 перемещается по контуру теоретической траектории движения,В процессе сварки датчики 19 и 20 самонастраивающейся системы осуществляют в автоматическом режиме геометрическую адаптацию горелки,Происходит это следующим образом, При отклонении реальной траектории сварного стька от теоретической происходит рассогласование расстояния Я между датчиком и свариваемой поверхностью с заданной опорной величиной, заложенной в СПУ. При этом в зависимости от датчика, функционирующего это рассогласование, включается привод возвратно-поступательного горизонтального перемещения сварочной оо 5 (координата У) или првод вертикального перемещения турели 8 (координата Е),При этом угол а разворота горелки не меняется, а происходит подвижка горелки к изделию или от него по вертикали и по горизонтали, То есть происходит корректировка жесткой программы - теоретического контура сварного стыка до его практического реального положения,Такая автоматическая адаптация горелки в процессе сварки позволяет значительно повысить качество сварки.Устройство позволяет расширить технологические возможности предлагаемого оборудования путем обеспечения автоматической сварки криволинейных угловых швов, в том числе и замкнутых, повысить производительность, а также повысить качество сварки путем обеспечения в процессе сварки адаптации горелки относительно поверхностей свариваемых изделий.Формула изобретения 1. Устройство для автоматической сварки угловых швов, преимущественно многослойных с программированием раскладкиотдельных валиков, содержащее подвижный портал, каретку, установленную на портале с возможностью поперечного перемещения, турель, установленную на каретке с возможностью поворота и осевого 5 перемещения, сварочную головку с горелкой, установленную на турели с возможно, стью возвратно-поступательногоперемещения, отличающееся тем,что, с целью расширения технологических воз 1можностей путем обеспечения сварки криволинейных угловых швов, в том числе и замкнутых с адаптацией горелки относи-тельно поверхности свариваемых изделий, , оно снабжено приводом разворота горелки, 15цилиндрическим дифференциалом, самонастраивающейся системой и системой про граммного управления, горелка жестко закреплена на выходном валу привода ее разворота, цилиндрический дифференциал 20 , выполнен в виде тормозного механизма и двух солнечных колес с тормозными дисками, , солнечные колеса кинематическисвязаны свыходным валом привода разворота, тормозной механизм установлен с возможно , стью поочередного затормаживания , каждого из солнечных колес через его тор, мозной диск самонастраивающаяся систе ма выполнена в виде двух профильных30 кулачков, промежуточного валика, двух взаимно перпендикулярных толкателей переменной длины с бесконтактными датчиками положения их рабочих концов, кулачки жестко закреплены на промежуточном валике с возможностью взаимодействия со свободными концами соответствующих толкателей, причем продольные,оси кулачков расположены перпендикулярно одна другой, промежутбчный валик через одно из солнечных колес цилиндрического дифференциала кинематически связан с выходным валом привода разворота горелки, один из бесконтактных датчиков электрически связан с приводом возвратно-поступательного перемещения сварочной головки, другой - с приводом осевого перемещения турели, при этом оба датчика, приводы перемещений портала, каретки разворота горелки и тормозное устройство электрически связаны с системой поограммного управления. 2, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что тормозной механизм выполнен в виде электромагнита.3. Устройство поп,1, отл и ч а ю щеес я тем, что толкатели выполнены в виде многократных параллелограммов,1701461 Составитель Л,Назароехред М,Моргентал ктор А,Калениченко Т Корректор О.Ку Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4498 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Рауаская наб 4/5