Устройство для копирования контура разделки или линии стыка шва при автоматической дуговой сварке Советский патент 1986 года по МПК B23K9/10 

1

Изобретение относится к устройствам для автоматической дуговой сварки плавящимся электродом и может быть применено в машиностроении, судостроении и в других отраслях техники.

Цель изобретения - повышение качества сварного соединения путем стабилизации скорости сварки.

При помощи блока датчиков, контактирующего с контуром разделки шва, обеспечивается управление пятью степенями подвижности рабочего органа, при этом обработка разомкнутых и замкнутых криволинейных контуров производится с постоянной скоростью.

На чертеже изображена функдионгшь ная схема устройства.

Устройство содержит сварочную горелку 1 и блок 2 датчиков, закрепленные на рычаге 3, который через шарниры 4,5 связан с конечным звеном 6 манипуляционного устройства сварочного робота или автомата, приводы 7-9 манипуляционного устройства, приводы 10 и II шарниров, измерительные преобразователи 2 И 13 блока 2 датчиков, контролирующие взаимное положение горелки относительно линии стыка свариваемых деталей lA в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях датчики 15 и 16, контролирующие положение рычага 3 и горелки 1 в плоскостях ZOX и YOX (углы d и Р, блок ки 17 и 18 управления приводами шарниров 4 и 5 и блоки 19-21 управления приводами манипуляционного устройства.,

Выходы измерительных преобразователей 2 и 13 через блоки 17 и 18 связаны с приводами 10 и П шарниров 4 и 5, На вход датчика 15 подается

напряжение V, величина которого опре- 55 ного электрода вдоль свариваемого

деляеФ скорость движения . горелки

вдоль обрабатьшаемого контура . Один

выход датчика 15 соединен с входом

датчика 16, а другой выход датчика

15 через блок 21 управления - с при- 50

водом 9. Выходы датчика 16 через

блоки 19 и 20 соединены с приводами

7и 8 манипуляционного устройства.

8качестве датчиков 15 и 16 используется синусио-косинусный вращаюшлй- 55 ся трансформатор (СКВТ),

Устройство работает следующим образом.

контура совпадает с нагтравлением касательных, проведенных к линии с ка в плоскостях ZOX и YOX.

Если в процессе воспроизведения криволинейного контура стыка свариваемых деталей, направление выше указанных касательных изменяется, то блок 2 датчиков формирует сигналы, которые через блоки 17 и 18 управляют приводами 10 и II. Шарни ры 4 и 3 изменяют углы рС и f , что изменяет направление вектора скорости движения горелки вдоль ст

472072

Б исходном состоянии электрод сварочной горелки 1 расположен над линием стыка шва изделия 14. Рычаг 3 сварочной горапки расположен парал- 5 лельно к касательным, приведенньм в рабочей точке по отношению к линии стыка в плоскостях ZOX и YOX, что соответствует определенным углам поворота рычага (углы и ) ,

После включения напряжения V на вход датчика 5,-на его выходах воз10

никнут напряжения V Напряжение V cos о

cos DC и V sin «i поступает на

вход датчика 16, а напряжение VsinpC на вход блока 21, который управляет скоростью привода 9. Привод 9 обеспечивает движение сварочной горелки вдоль координаты Z со скоростью V., K-V-sint/,, где К - коэффициент передачи. Напряжение на выходах датчика 16 V cos cos и V cos Л sin f . Напряжение V cos oc, cos ( поступает вход блока 19, управляющего скоростью привода 7, Привод 7 обеспечивает движение сварочной горелки В7Доль кoopд нaты X со скоростью Vj, К-cos . Напряжение V cos sin f поступает на вход блока 20, управляющего скоростью привода 8, Привод 8 обеспечивает движение сварочной горелки вдоль координаты У со скоростью Vj К V созвал X sin . Величина скорости движения сварочной горелки вдоль стыка свариваемых деталей определяется как геометрическая сумма скоростей вдоль координатI

V fVx - а - 7 К- V cos 0 (cos р,-ь sTn ) sГп

KV.

Таким образом, скорость движения электрода вдоль свариваемого контура остается постоянной. Направление вектора скорости движения сварочконтура совпадает с нагтравлением касательных, проведенных к линии стыка в плоскостях ZOX и YOX.

Если в процессе воспроизведения криволинейного контура стыка свариваемых деталей, направление выше-, указанных касательных изменяется, то блок 2 датчиков формирует сигналы, которые через блоки 17 и 18 управляют приводами 10 и II. Шарниры 4 и 3 изменяют углы рС и f , что изменяет направление вектора скорости движения горелки вдоль стыка свариваемых деталей таким образом, что этот вектор снова будет совпадать с касательными, проведенными к контуру стыка в двух плоскостях.

Устройство обеспечивает воспроиз ведение криволинейных в пространстве замкнутых и разомкнутых контуров с постоянной скоростью. Его применение для автоматической дуговой сварки плавящимся электродом позволяет вести сварки стыковых и

2472074

угловых соединений с разделкой кромок, стыковых соединений без разделки с зазором не менее 1 мм. Устройство воспроизводит заданный криво- 5 линейный контур при постоянстве расстояния от среза сопла горелки до линии стыка свариваемых деталей и при постоянстве угла встречи электрической дуги с металлом изделий стабилизация данных геометрических па- паметров улучшает качество свариваемых швов и позволяет увеличить производительность сварки;

to

ВНИИПИ Заказ 4057/15

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 1001 Подписное