Устройство для обнаружения шва и слежения за ним при газоэлектродуговой сварке Советский патент 1992 года по МПК B23K9/10 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к сварочному оборудованию.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности.

На фиг. 1 схематически изображен датчик касания; на фиг. 2 - вариант положения горелки при угловом шве.

На фиг. 1 и 2 показан поперечный разрез углового шва 1 с левой 2 и правой 3 кромками разделки шва и точки 4 корня шва. Угловой шов 1 (фиг. 1) открыт кверху и имеет угол скоса кромки более 90°. На фиг.

2показан открытый сбоку угловой шов с углом скоса кромки, равным 90°.

Сварочная горелка, которая являтся и датчиком касания, - составная часть сварочного устройства для газоэлектродуговой сварки, в частности для сварки с использованием в качестве защитного газа двуокиси углерода. Сварочная горелка перемещается при помощи многоосного манипулятора, предпочтительно шестиосного промышленного робота (не показан). При сварке сварочная горелка 5 перемещается по заданной траектории, причем ее высота над основанием шва регулируется в зависимости от величины сварочного тока. В начале сварки в качестве основания шва рассматривается точка 4 корня шва, тогда как при многослойных сварных швах в качестве основания используется слой, нанесенный последним.

Для предотвращения при сварке столкновений сварочной горелки 5 с кромками 2,

3разделки шва предварительно запрограммированную траекторию относительно ее положения необходимо привести в соответствие с фактическим положением углового шва 1. Для зтого определяют одну или несколько исходных точек шва, характерных для фактического положения углового шва

1.Сварочная горелка 5 перемещается в предварительно запрограммированную поисковую точку 6 поверх и между кромками

2,3 разделки шва. От этой точки сварочная горелка перемещается по заданной траектории к первой кромке 2 в направлении запрограммированной целевой точки 7. Целевая точка 7 должна лежать на кромке 2, 3 разделки шва или за ней. Так как угол скоса кромки задан и имеет лишь пренебрегаемые допуски, перемещение осуществляется под прямым углом к заранее известному наклону кромки. Когда сварочная горелка 5 соприкасается с кромкой 2 разделки шва, формируется управляющий импульс, вследствие чего осуществляется запоминание трехмерных координат этой точки соприкосновения.

Аналогично осуществляется обнаружение правой кромки 3 разделки шва и определяется и запоминается положение этой точки соприкосновения. Кроме того, движение сварочной горелки 5 осуществляется в обоих случаях под прямым углом к предварительно запрограммиро ванному продольному направлению углового шва 1. На основе координат точек соприкосновения и

заданных наклонов кромки путем проведения вычислительных операций определяется положение точки корня шва 4. Точка 4 корня шва может использоваться в качестве исходной точки.

Если известна ориентация кромок относительно теоретического углового шва 1, поиск кромок 2, 3 осуществляется из точки 8, расположенной на проходящей через точку 4 корня шва биссектрисе угяа шва между

кромками 2, 3 разделки шва и на заданном расстоянии от них. Это расстояние должно быть как можно малым. Продольная ось 9 трубки 5 сварочной горелки находится на одной прямой с биссектрисой.

Датчик касания выполнен следующим образом.

На сварочной горелке 5 закреплен предпочтительно круглый диск 10 переключен1/1я, в котором установлены два или больше, предпочтительно радиально противолежащих, микропереключателей 11. Диск 10 со сварочной горелкой 5 расположен свободно на выступающих фланцах

12корпуса 13. Диск 10 переключения при помощи штифта предотвращает скручивание вокруг продольной оси 9 сварочной горелки 5. Далее предусмотрены две или больше пружин 14, опирающихся о корпус

13и прижимающих диск 10 переключения к фланцам 12. Вофланцах12 подмикропереключателями 11 установлены регулировочные винты 15, при помощи которых настраиваются микропереключатели 11. Как только сварочная горелка соприкасается с кромкой 2 или 3 разделки шва, она отклоняется вместе с закрепленным на ней диском 10. При этом один или оба микропереключателя 11 срабатывают. Этот сигнал переключения приводит к запоминанию

данных по координатам точки соприкосновения. При обратном перемещении горелки пружины 14 прижимают диск 10 переключения к фланцам 12 и все микропереключатели 11 снова замыкаются.

Формулаизобретения

Устройство для обнаружения шва и слежения за ним при газоэлектродуговой сварке, содержащее манипулятор с системой управления, сварочную горелку с корпусом

и токопроводящим мундштуком, установленную на манипуляторе, датчик касания, датчик сварочного тока и регулятор высоты подъема горелки, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения надежности, датчик касания выполнен в виде диска, установленного в корпусе горелки и подпружиненного, а токоподводящий мундштук закреплен в диске, на соприкасающихся поверхностях диска и корпуса симметрично оси расположены контактные элементы, электрически связанные с системой управления манипулятора, датчик сварочного тока подключен к регулятору высоты подъема горелки.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к сварочному оборудованию. Цель изобретения - упрощение устройства и аовышение надежности. Для этого в устройстве обнаружения шва и слежения за ним, включающем манипулятор со сварочной горелкой, регулятор высоты подъема горелки, датчик касания выполнен из диска 10, закрепленного на горелке 5 и прижатого к фланцам 12 корпуса 13 пружинами 14. Причем в диске выполнены микропереключатели 11, формирующие сигнал при столкновении горелки с кромками. 2 ил./4- ^ R=;31

Y/// //////////////////

2- 7

CpU2.2