Устройство для направления электрода по стыку

. ЭЛЕКТРОДА ПО пус, размеще горелку и ус подвижный по полненный в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО М АВТОРСХОМУ СНИДЕТЕЛ(71) Алтайский научно-исследователский институт технологии машиностроения(56) 1, Авторское свидетельство СВ 664783, кл. В 23 К 9/30,21 04 77 ОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕНИ СТЫКУ, содержащее кор ную в нем сварочную ановленные на нем дпружиненный щуп, выиде двуплечего рычага преобразователь сигнала шупа и исполнительный орган, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при упрощении его конструкции, устройство снабжено кареткой, установленной в корпусе и соединенной . с исполнительным органом, при этом преобразователь сигнала щупа выполнен в виде двух измерительных сопел,установленных напротив друг друга и соединенных воздушными каналами с исполнительным органом, щуп смонтирован между измерительными соплами, исполнительный орган выполнен в виде оппозитно расположенных на корпусе сильфонов, герме-тично.закрытых стаканчиками с наружной стороны и снабженных. штоками, закрепленными с внутренней стороны сильфонов и соединяющими подвижные их концы с кареткой, а сварочная головка установлена на каретке. фИзобретение относится к автоматической сварке, в частности к устройствам для направления сварочной головки вдоль линии сварного соединения, и может быть использовано в сварочных автоматических установках, в сварочных роботах и других сварочных аппаратах, предназначенных для автоматической сварки угловых, стыковых с разделкой и нахлесточных швов с копированием траектории сварного соединения в процессе сварки.Известно устройство для направления электрода по стыку, содержащее установленную на каретке свароч-; 15 ную горелку, снабженную щупом ударного действия 13Недостатком .этого устройства является ограниченная номенклатура свариваеьых изделий из-эа деформации кромок деталей при взаимодействии со щупом.Известно устройство для направления электрода по стыку, содержащее корпус, размещенную в ием сварочную горелку, и установленные иа нем подвижный подпружиненный щуп, выполненный в виде двуплечего рычага, преобразователь сигнала щупа и исполнительный орган 23Недостатком этого устройства является невысокая надежность, обусловленная сложностью его конструкции.Цель изобретения - повыаеике надежности работы устройства при упрощении его конструкции.Поставленная цель достигается тем,что устройство для направления электрода по стыку, содержащее кор пус, размещенную в нем сварочную горелку и установленные на нем цоювижный подпружиненный щуп, выполненный в виде двуплечего рычага, преоб" раэователь сигнала щупа и исполни тельный орган, снабжено кареткой, установленной в корпусе к соединенной с исполнительным органом, при этом преобразователь сигнала щупа выполнен в.виде двух измерительных сопел, установленных напротив друг друга н соединенных воздушными каналами с исполнительным органом, щуп смонтирован между измерительными соплами, исполнительный орган выполнен в виде оппозитно расположенных на корпусе держателя сильфонов, герметично закрытых стаканами с наружной стороны и снабженных штоками, закрепленными С внутренней стороны сильфонов и соединяющими 60 подвижные их концы с кареткой, а сварочная головка установлена на каретке.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, на фиг. 2 - 65 разрез А-А наФиг, 1, на фиг. 3 -вид Б на фиг, 1, на фиг. 4 - пояснение работы устройства.На оси 1 корпуса 2.шарнирнозакреплен щуп 3, выполненный в видедвуплечего рычага. В нижнем плечещупа 3 закреплена ось 4, на которойустановлено с воэможностью поворотазвено 5, поджимаемое к нижнему плечу щупа 3 пружиной 6. В звено 5вставлен сменный наконечник 7, постоянно взаимодействующий со стыкомсвариваемых деталей 8 и 9 в процессесварки; Таким образом, нижнее плечощупа 3 выполнено поворотным на оси4 во избежание поломок наконечника 7при набегании его на случайные препятствия. Верхнее плечо 10 щупа 3выполняет роль заслонки дифференциальной пневматической системы соп"ло - заслонка, включающей измерительные сопла 11 и 12, сопла 13 и 14питания, измерительные камеры 15и 16 и исполнительный орган, выполненный в ниде сильфонов 17 и 18.Каждый иэ сильфонов 17 и 18 одним своим торцом закреплен на крышках 19 и 20 соответственно, установленных неподвижно на держателе,а другим торцом жестко соединен сштоками 21 и 22, закрепленными накаретке 23, установленной подвижнона шариковых опорах 24 в корпусе 2,Снаружи сильфоны закрыты стаканами25 и 26, образуя с наружными поверхностями сильфонов замкнутые камеры27 и 28. Последние соединены с измерительными соплами и камерами посредством каналов 29-32, соединенныхсо штуцером 33 подвода воздуха.Верхнее плечо 10 щупа 3 посредством пружин 34 и 35 установленопосредине между измерительными соплами 11 и 12. Сварочная горелка 36установлена на каретке 23.В верхней части корпуса 2 установлен ториоз, диафрагменного типа,состоящий из диафрагмы 37 с прикреп-ленной к ней накладкой 38 и крышки 39, с помощью которой диафрагма37 поджимается к корпусу 2,Работа устройства показана на фиг. 4 на примере автоматическойсварки стыкового шва с разделкой кромок свариваемых деталей сварочнымроботом или другим сварочным аппаратом, оснащенным данным устройством.На схеме показаны, предполагаемые ось ВД разделки кромок деталей 8 и 9 и действительная ось ВГ 2, которые не совпадают вследствиенеточности изготовления деталейилииэ-эа возможных отклонений при установке детали в сварочное приспособление.Устройство работает следующим образом.3 1 При подаче сжатого воздуха в тормоз через штуцер 40 диафрагма 37 прогибается, и накладка 38 поджи-" мается к верхней плоскости каретки 23, в результате чего каретка и корпус окаэынаются жестко связанными между собой.К исходной точке сварки В.г сварочная головка 36 подводится системой программного управления сварочного робота, При этом электрод находится в точке В , а сменный наконечник 7 щпа 3 - в точке Г в раз- . делке кромок свариваемых деталей 8 и 9. При дальнейшем движении сварочной головки от точки В 4 к точке В направление электрода вдоль действительной оси разделки кромок деталей, т.е. вдоль оси шна, осуществляется предлагаегюм устройством, При этом пока действительная ось шна совпадает с теоретической верхнее плечо 10 заслонка) щупа 3 распола- гается посредине гзежду измерительными соплами 11 и 12. Через сопла 11 и 12 истекают струи равной величины, вследствие чего в измерительных камерах 15 и 16, а также в замкнутых камерах 27 и,28 устанавливаются одинаковые давления, вызывающие равные воздействия на исполнительные органы, т,е. сильфоны 17 и 18, вследствие чего каретка 23 со сварочной головкой 36 остается в нейтральном положении, т.е. точно над осью шва.Если действительная ось шва начинает отклоняться от теоретической оси, например,. влево, то наконечник 7 также отклоняется влево, а заслонка 10; понорачиваясь на оси 1, приближается к соплу 11, отдаляясь от сопла 12. При этом из сопла 12 истекает больше воздуха, чем из сопла 11, в результате чего в изме" рительной камере 15 и в замкнутой камере 27 возникает более высокое давлением, чем в измерительной камере 16 и в замкнутой камере 28. Под воздействием неравных давлений в. камерах 27 и 28 исполнительные органы (сильфоны 17 и 18) перемещают каретку 23 со сварочной головкой 36 влево, т.е. в сторону сильфона .18, на ту же неличину, подбираемую соотношением плеч двуплечего рычага (щупа 3), на которую смещается наконечник 7 от теоретической оси шва. Таким образом электрод оказывается точно над действительной осью шва.Когда сварочная головка подходитк концу снариваеьаюх деталей и оказываЕтся в точке ВЗ на расстоянии30-40 мм от конца деталей, то нако, аеча 4 к 7 оказывается на краю деталей 030119 43н точке Г, В этот момент из системы программного управления сварочного робота подается команда наподачу сжатого воздуха через штуцер40 н тормоз. При этом диафрагма 37прогибается и подожмет накладку 38к каретке 23. В результате этогокаретка 23,жестко связывается с держателем сварочной головки. Дальней-.шее движения сварочной головки от10 точки В к точке Г осуществляется только системой программного управления сварочного робота по зара-нее намеченной программе независимоот положения наконечника 7 щупа 3.15 Как только наконечник 7 доходит,цоконца деталей и выходит иэ разделкидеталей, заслонка 10 устанавливается посредине между соплами 11 и 12под воздействием пружин 34 и 35Но это .не вызывает смещения каретки23, так как она посредством тормозажестко связана с держателем и перемещается от точки В к точке Гтолько от системы программного управления сварочного робота,Когда сварочная ГолОнка подходитк концу деталей и оказывается вточке Г 2, сварка прекращается и отключается тормоз, в результате чегонакладка 38 тормоза отходит от каретки 23, которая перемещается внейтральное ( среднее) положение подвоздействием силовых органов сильФонов 17 и 18) . По окончании сваркиданного шва система управления сваЗ 5 рочного робота выводит сварочную головку к исходной позиции нового шва,где опять вступает в работу предлагаемое устройство.Если сварку данных деталей про 40 изводить автоматической установкойили сварочным роботом, не оснащенньзг устройством для направленияэлектрода по стыку, то сварочнаяголовка с электродом движется вдоль45 теоретической линии ВД, т.е. шовнакладывается неточно по действительной оси разделки кромок свариваемыхдеталей, чем ухудшается качествосварки.,110 Предлагаемое устройство позволяет. автоматизировать направлениесварочной головки в процессе сваркипо требуемой траектории.Экономический эффект достигаетсяэа счет освобождения сварщика вовремя сварки изделия. Роль сварщикасводится к контролю установки сварочной головки н начале сварки. Затемпроцесс происходит автоматически.В этом случае оператор-сварщик может одновременно обслуживать несколько установок Сварочных роботов в зави,симости от длины свариваегых швов..Бугир Техред А.Бабииец Корректор С, Черни дакто б ак ПП фПатеитф, г. Ужгород л. Пр ая или 3/15 Тираж 11ВНННПИ Государ по делам .изо 113035, Москва