ДАТЧИК СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КЛЕЩАМИ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ ОТБОРТОВОК ПЕРЕМЕННОЙ ШИРИНЫ Российский патент 2003 года по МПК B23K11/24 B23K11/10 

Изобретение относится к машиностроению, производящему кабины и кузова с облицовочными панелями, свариваемыми по отбортовкам переменной ширины контактной точечной сваркой.

Известен "Датчик системы управления клещами для контактной точечной сварки" по а.с. СССР 1109287, МПК кл. В 23 К 11/10, предназначенный для сварки штампованных фланцев и отбортовок постоянной ширины (например, оконных проемов кузовов автомобилей и автобусов). Датчик содержит по обе стороны плоскости симметрии сварочных клещей, проходящей по осям их вылетов и электродов, щупы и взаимно подпружиненные клещевины с возможностью качательного движения параллельно плоскости сварочных клещей. На одной из клещевин закреплена скоба, а на другой - рычаг с регулируемыми упорами, взаимодействующими с конечными переключателями системы управления, а щупы выполнены в виде роликов, установленных на клещевинах.

На известном датчике главные ролики-щупы выполнены в виде полусфер с ребордами, а вспомогательные - в виде усеченных конусов. С боков от главных щупов установлены предохранительные щупы-усики, чувствительные к повороту отбортовки на ребро (например, у фланца лобового окна кузова автомобиля).

Недостатком главных и предохранительных щупов является, например, то, что у облицовочных панелей на изнаночных отбортовках, имеющих кромки с волновыми краями, зазубринами, срезами в углах, с вставленными между отбортовками пластинчатыми лепестками, щупы давали бы ложные сигналы. Бесполезны в этом случае и вспомогательные щупы.

Предлагаемый датчик устраняет эти недостатки. Задача слежения за изгибами ленты отбортовок и одновременно за кривизной облицовочной панели кузова решается за счет того, что датчик системы управления клещами для контактной точечной сварки отбортовок переменной ширины, содержащий по обе стороны плоскости сварочных клещей взаимно подпружиненные клещевины с возможностью качательного движения, на одной из которых на подпружиненном стержне закреплена скоба, а на другой - рычаг с регулируемыми упорами, взаимодействующими с конечными переключателями системы управления, а на подпружиненные стержни, продетые сквозь головки клещевин, установлены щупы, в головки подпружиненных стержней вмонтированы коленчатые валики, имеющие с одной стороны подпружиненные рычаги с возможностью качательного движения перпендикулярно плоскости сварочных клещей, взаимодействующие с конечными переключателями системы управления, а с другой - в отогнутую часть коленчатых валиков вставлены щупы с двумя контактными поверхностями: торцевыми, контактирующими с изгибами отбортовок изделия независимо от их ширины и поджатыми встречно друг другу, и опорными, контактирующими непосредственно с кривизной свариваемых панелей изделия и поджатыми параллельно отбортовкам; щупы выполнены в виде роликов грибовидной формы, причем встречно они поджаты друг к другу полусферами, а параллельно отбортовкам поджаты скругленными образующими тех же грибовидных роликов.

На фиг. 1 показан вид сбоку датчика на две пары клещевин по обе стороны следа плоскости сварочных клещей.

На фиг.2 изображен разрез А-А на фиг.1.

Датчик содержит по обе стороны плоскости 1 сварочных клещей 2 две пары взаимно подпружиненных клещевин 3 и 4, каждая с корпусом 5, через который продет стержень 6 с пружиной 7 в рубашке 8, соединенной регулировочной резьбой с головкой 9 стержня.

У клещевины 3 к стержню 6 с одной стороны контргайками прикреплена скоба 10 с регулировочными упорами 11, а с другой - в головку 9 вмонтирован коленчатый валик 12. С торца на валик жестко посажен рычаг 13, а в отогнутую коленчатую часть вставлен грибовидный щуп-ролик 14 с двумя контактными поверхностями - торцевой и опорной. Торцевые 15 и 16 поверхности, контактирующие с изгибами ленты 17 отбортовок независимо от их меняющейся ширины, выполнены в виде полусфер и поджаты пружиной 18 встречно друг другу, а опорные 19 и 20 поверхности щупов-роликов, контактирующие непосредственно с изнанкой облицовочных панелей 21 выполнены в виде скругленных образующих и поджаты пружинами 7 к изделию параллельно отбортовкам. Между отбортовками могут быть вставлены пластинчатые лепестки 22.

У клещевины 4 к корпусу 5 прикреплен рычаг 23 с регулировочным упором 11, а встречно ему на клещевине 3 вмонтирован свой регулировочный упор 11. Свои упоры имеются на рычагах 13. Каждый упор взаимодействует со своими конечными переключателями системы управления. Всего переключателей десять: 24, (25); 26, (27); 28, (29); 30, (31); 32 и 33. Последние закреплены на планках 34, соединенных с корпусом 5. В скобки взяты номера переключателей, парных, показанных на разрезе А-А и невидимых зрителю. Независимо от сварочных клещей 2 датчик прикреплен к механизму 35 подачи датчика парой пальцев 36 в щеках 37 кронштейна 38.

Датчик работает следующим образом.

Подающий механизм 35 придвигает сварочные клещи 2 поперечно к отбортовке 17 в предварительное рабочее положение. Сигнал "вперед" на начало работы подает пара переключателей 26 и (27) системы управления. Датчик со сварочными клещами двигается к изделию поперечно отбортовкам. Скругленные опорные образующие 19 и 20 грибовидных щупов-роликов 14 приходят в соприкосновение с изнанкой соединяемых облицовочных панелей 21 и останавливаются, а к рубашкам 8 до упора в дно продолжают ход корпусы 5. Теперь остановились сварочные клещи, электроды которых заняли заданное чертежом изделия положение от облицовки 21 до ряда свариваемых точек. Включается пара переключателей 24-(25), и начинается сварка первой точки.

Во время хода "вперед" из предварительного рабочего в положение слежения за кривизной изнанки панели 21 серединное положение ленты 17 отбортовок по отношению к зазору между электродами может оказаться нарушенным по каким-то технологическим причинам (отклонение в базировании, перекос от номинального положения). Возникает опасность столкновения одного из электродов с кромкой отбортовки. Это "возмущение" отрабатывается по сигналу от переключателя 28 (29) или 30 (31) поперечно ходу "вперед" механизма 35, когда "грибок" щупа 14, как кулачок, качнет клещевину 3 или 4. Поправочная подача прекращается с исчезновением сигнала от переключателей 28 или 30, что означает восстановление серединного положения ленты отбортовок между электродами сварочных клещей.

Во время рабочей подачи вдоль ряда сварных точек при слежении за кривизной изнанки облицовочных панелей могут быть два случая поведения датчика: при ходе "под горку" и "на горку".

При ходе "под горку" идущий впереди плоскости 1 сварочных клещей 2 щуп 14 начинает "проваливаться" по отношению к идущему сзади. Происходит рассогласование системы управления, что служит сигналом на наклон плоскости 1 сварочных клещей до восстановления нормали к касательной кривизны панели 21 изделия.

При ходе "на горку" передний щуп 14, наезжая на уклон, подгибает колено валика 12 и поворачивает рычаг 13, который нажимает на шток переключателя 32 (или 33). В систему управления поступает сигнал на поперечный отвод сварочных клещей 2 от панели 21 с одновременным наклонением плоскости 1 сварочных клещей в сторону, противоположную наклону рычага 13. Наклонение плоскости 1 сварочных клещей происходит за время их отвода от изделия до появления сигнала "вперед" от переключателя 26 (или 27). Если оба щупа 14 (и передний и задний) ходом "вперед" устанавливаются без рассогласования, то продолжается сварка точек; если нет, то сварочные клещи опять поперечно отходят от изделия с одновременным поворотом плоскости 1. После нескольких поисковых ходов "назад-вперед" рассогласование исчезает и сварка продолжается.

Дизайнерские изгибы ленты 17 отбортовок вызывают качательные движения клещевин 3 или 4. Это приводит к появлению сигнала от переключателя 28 (29) или 30 (31) на поворот плоскости 1 клещей вокруг оси, лежащей в ней и проходящей параллельно вылетам через точку смыкания электродов.

Поворот происходит до исчезновения рассогласования в системе управления.

Изобретение относится к машиностроению, производящему кабины и кузова с облицовочными панелями, свариваемыми точечной сваркой по отбортовкам переменной ширины. Изобретение направлено на автоматизацию операций, ранее выполнявшихся вручную тяжелыми сварочными клещами, и может использоваться в адаптивных сварочных роботах. Грибовидные ролики-щупы датчика выполнены комбинацией двух пар контактных поверхностей - торцевой и опорной. Торцевые выполнены в виде полусфер, которые контактируют с изгибами ленты отбортовок независимо от ширины и состояния их кромок и поджаты друг к другу встречно, а опорные выполнены в виде скругленных образующих роликов-щупов и контактируют непосредственно с кривизной соединяемых облицовочных панелей и поджаты к ним параллельно отбортовкам. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Датчик системы управления клещами для контактной точечной сварки отбортовок переменной ширины, содержащей по обе стороны плоскости сварочных клещей взаимно подпружиненные клещевины с возможностью качательного движения, на одной из которых на подпружиненном стержне закреплена скоба, а на другой - рычаг с регулируемыми упорами, взаимодействующими с конечными переключателями системы управления, а на подпружиненные стержни, продетые сквозь головки клещевин, установлены щупы, отличающийся тем, что в головки подпружиненных стержней вмонтированы коленчатые валики, имеющие с одной стороны подпружиненные рычаги с возможностью качательного движения перпендикулярно плоскости сварочных клещей, взаимодействующие с конечными переключателями системы управления, а с другой - в отогнутую часть коленчатых валиков вставлены щупы с двумя контактными поверхностями: торцевыми, контактирующими с изгибами отбортовок изделия независимо от их ширины и поджатыми встречно друг другу, и опорными, контактирующими непосредственно с кривизной свариваемых панелей изделия и поджатыми параллельно отбортовкам.2. Датчик системы управления клещами для контактной точечной сварки отбортовок переменной ширины по п.1, отличающийся тем, что щупы выполнены в виде роликов грибовидной формы, причем встречно они поджаты друг к другу полусферами, а параллельно отбортовкам поджаты скругленными образующими тех же грибовидных роликов.