CS239096B1

CS239096B1 - Inductive position sensor for adaptive control of welding torch position

Info

Publication number: CS239096B1
Application number: CS843561A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Sudil; Frantisek Schmidt
Original assignee: Jaroslav Sudil; Frantisek Schmidt
Priority date: 1984-05-14
Filing date: 1984-05-14
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS356184A1

Abstract

Vynález sa týká induktívneho snímača polohy pre adaptivně riadenie polohy zváracieho horáka zváracim robotom. Podstata vynálezu spočívá v konštrukčnom vyhotovení induktívneho smímača polohy pre adaptivně riadenie polohy zváracieho horáka robotom alebo účelovým manipulátorom, ktorý je uchytený na zdvižnom mechanizme alebo v držiaku před zváracim horákom, pričom induktívny snímač polohy je opatřený dvomi aktívnymi meracimi plochami, ktoré spolu zvierajú uhol 90 0 a sú vzdialené od priesečnice nosných ploch maximálně 10 mm.The invention relates to an inductive sensor position for adaptively control welding position torch welding robot. The essence of the invention lies in the design an inductive positioner for adaptively control the welding position a burner by a robot or a special manipulator which is attached to the lifting mechanism or in a holder in front of the welding torch wherein the inductive position sensor is equipped with two active measuring surfaces which together form an angle of 90 ° and are remote from the bearing of the bearing surfaces maximum 10 mm.

Description

Vynález sa týká induktívneho snímača polohy pre adaptivně riadenie polohy zváracieho horáka zváracím robotom alebo účelovým manipulátorom.The invention relates to an inductive position sensor for adaptively controlling the position of a welding torch by a welding robot or a purpose manipulator.

V súčasnej době sú známe technologické hlavice s induktívnymi snímačmi pre adaptivně riadenie polohy zváracieho horáka, kde snímače majú iba jednu aktívnu meraciu plochu zabudovanú v induktívnom snímači polohy· Pre meranie polohy zváracieho horáka v kútovom spoji je potrebnéumiestniť do technolog!ckej hlavice dva induktivně snímače. Nakolko každý snímač má svoje nosné teleso, nemožno ich v technologickéj hlavici usporiadať tak, aby ich aktivně meracie plochy boli od spoja vzdialené v rozmedzí -0 až 10 mm a tým bolo zabezpečené použitie technologickéj hlavice pracujúcej a induktívnymi snímačmi aj pre kútové zvarové spoje, kde stoiny sú nízké, od rozmerov 20 mm. Řalšou nevýhodou je tá skutočnosť, že meranie polohy vo váčšej vzdialenosti od miesta spoja je menej přesné, nakoTko je ovplyvnené nepresnosťou roztavených dielcov· Naviac dva induktivně snímače umiestnené vo vSčšej vzdialenosti od zvarového spoja znižujú přístupnost technologickej hlavice k zvarovým spojom, najma u zvarkov zložitejších tvarov, čo obmedzuje použitelnost týchto hlavic.At present, technology heads with inductive sensors for adaptive control of the welding torch position are known, where the sensors have only one active measuring surface built into the inductive position sensor. To measure the position of the welding torch in the corner connection, two inductive sensors must be placed in the technology head. Since each sensor has its own support body, it is not possible to arrange them in the technological head so that their active measuring surfaces are in the range of -0 to 10 mm from the joint and thus ensure the use of the working head and inductive sensors for corner welds. stoins are low, from 20 mm. A further disadvantage is that position measurement at a greater distance from the joint is less accurate as it is affected by the inaccuracy of the molten parts. , which limits the usability of these warheads.

Vynálezom sa uvedené nevýhody do značnej miery odstránia. Podstata vynálezu spočívá v konštrukčnom převedení induktívneho snímača polohy pre adaptivně riadenie polohy zváracieho horáka zváracím robotom alebo účelovým manipulátorom, ktorý je uchytený na zdvižnom mechanizme alebo v držiaku a je charakterizovaný tým, že lnduktívny snímač polohy je na svojom konci opatřený dvomi nosnými plochami, ktoré navzájom zvierajú uhol 90°. Každé z nosných plóch obsahuje po jednej aktívnej meracej ploché umiestnenej tak, že vnútorné okraje aktívnych meracích plóch sú vzdialené od priesečnice nosných plóch maximálně 10 mm.The disadvantages of the present invention are largely eliminated. SUMMARY OF THE INVENTION The invention is based on the design of an inductive position sensor for adaptively controlling the position of a welding torch by a welding robot or a purpose-controlled manipulator which is mounted on a lifting mechanism or in a bracket and characterized in that the inductive position sensor is provided at its end with they form an angle of 90 °. Each of the support plots has one active measuring flat, positioned so that the inner edges of the active measuring plots are at most 10 mm apart from the intersection of the support plots.

lnduktívny snímač polohy pre adaptivně riadenie polohyInductive position sensor for adaptive position control

239 096 zváracieho horáka zváracím robotom alebo účelovým manipulátorem má viaceré výhody.239 096 of the welding torch by a welding robot or purpose-built manipulator has several advantages.

Malý rozměr snímača polohy, ktorý odmeriava polohu zváracieho horáka v dvoch na seba kolmých smeroch, zabezpečuje dobrá přístupnost technologickej hlavice s horákom do miest zvarových spojov. Blízkost miesta merania od zvarového spoja zabezpečuje velká přesnost merania polohy zváracieho horáka. Zváracia hlavica mdže zvérat i zvarky, kde sú malé výšky stien, len 20 mm. V případe vytvárania kúta alebo výstuh, induktívny snímač sa zdvižným mechanizmom odsunie, čím sa umožní zváraciemu horáku přístup do kúta, a tým sa zabezpečí jeho vyvařeni e podl’a vopred zadanéj trajektorie pohybu bez potřebného dovarenia kútov ručně.The small size of the position sensor, which measures the position of the welding torch in two perpendicular directions, ensures good accessibility of the welding torch to the welding joints. The proximity of the measuring point to the welded joint ensures high accuracy in the measurement of the welding torch position. The welding head can also weld welds with low wall heights of only 20 mm. In the case of creating a corner or stiffener, the inductive sensor is retracted by the lift mechanism, allowing the welding torch access to the corner, thereby ensuring its boiling according to the preset movement trajectory without the necessary cornering of the corner manually.

Příklad prevedenia vynálezu je znázorněný na pripojenom výkrese, kde obrázok 1 představuje technologická hlavicu so zdvižným mechanizmom v čiastočnom řeze v rovině A-A, obrázok 2 představuje technologická hlavicu v bokoryshom pohlede, obrázok 3 je technologická hlavica v čiastočnom řeze v rovině B-B a obrázok 4 je technologická hlavica v bokorysnom pohlede.An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing, in which Figure 1 shows the technology head with the elevation mechanism in partial section in the plane AA, Figure 2 shows the technology head in side view, Figure 3 is the technology head in partial section in the BB plane and Figure 4 is technology warhead in side view.

Induktívny snímač polohy 1 pre adaptivně riadenie polohy zváracieho horáka £ zváracím robotom alebo účelovým menipulátorom je úchytený na zdvižnom mechanizme 2 alebo v držiaku 2 a na svojom konci je opatřený dvomi nosnými plochami 2 zvierajúcimi navzájom uhol 90°, z ktorých každá obsahuje po jednej aktívnej meracej ploché 2 umlestnene j tak, že vnútomé okraje aktívnych meracích plfich 2 ^sú vzdialené od priesečnice 6 nosných pldch 2 maximálně 10 mm.The inductive position sensor 1 for adaptively controlling the position of the welding torch 6 by a welding robot or purpose-controlled manipulator is mounted on the lifting mechanism 2 or in the holder 2 and at its end is provided with two support surfaces 2 at 90 ° to each other. flat 2 so that the inner edges of the active measuring faces 2 are ^{at a} maximum distance of 10 mm from the intersection 6 of the carrier plates 2.

Zváracia technologická hlavica skladajúca sa zo zváracieho horáka fa induktívneho snímače polohy 1 umiestneného na zdvižnom mechanizme 2 alebo v držiaku 2 před zváracím horákom 4 je prichytené přírubou 2 ^na kinematlckom retazci 10 robota, alebo účelového manipulátora, ktorým je podlá dopředu určenej trajektorie pohybu posúvaná pozdlž zvarového spoja. Induktívny snímač polohy 1 so svojími dvomi aktívnymi meracími plochami 2 kopíruje dve zvarové plochy 8 zvarového spoja. Případné rozměrové odchýlky zvarového spoja od predom určenej trajektorie pohybu induktívneho snímača polohy 1 sa prejavujú v zmene vzdialenosti aktívnych meracích pldch 2 oproti zvarovým plochám 8.The welding technology head consisting of a welding torch f and an inductive position sensor 1 located on the lifting mechanism 2 or in the holder 2 in front of the welding torch 4 is fastened by a flange 2 ^{on the} robot kinematic chain 10 or by a purpose manipulator. joint. The inductive position sensor 1 with its two active measuring surfaces 2 follows the two welding surfaces 8 of the weld joint. Possible dimensional deviations of the weld joint from the predetermined trajectory of movement of the inductive position sensor 1 result in a change in the distance of the active measuring plots 2 from the weld surfaces 8.

239 096239 096

Tieto změny vzdialenosti sa spracujú v polohových regulačných slučkách robota alebo účelového manipulátora. Výsledkom bude korigovanie polohy zváracieho horáka £ vzhTadom na zvarový spoj kinematickým reťazcom 10 robota, alebo účelovým manipulátorom, to je automatické udržiavanie nastavenéj polohy zváracieho horáka £ v dvoch na seba kolmých smeroch vzhTadom na zvarový spoj pričom pri zvárani kútov alebo výstuh sa induktívny snímač polohy 1 odsunie zdvižným mechanizmom 2, aby zvárací horák 4 mohol urobit zvar v kúte, alebo v ináč neprístupnom mieste, podlá dopředu zadanej trajektorie pohybu. V případe, že sa takáto situácia na zvarku nevyskytne, induktívny snímač polohy 1 je uchy tený pevne v držiaku 2 ^θ neodsúva sa_o These distance changes are processed in the position control loops of the robot or the purpose manipulator. The result will be the correction of the position of the welding torch 6 relative to the weld joint by the robot kinematic chain 10 or by the purpose manipulator, i.e. automatically maintaining the set position of the welding torch 6 in two perpendicular directions relative to the weld joint. it is displaced by the lifting mechanism 2 so that the welding torch 4 can make a weld in the corner or otherwise inaccessible according to the predetermined movement trajectory. In the event that such a situation does not occur on the weld, the inductive position sensor 1 is fixed firmly in the holder 2 ^{θ does} not move _by

Claims

FRED MET OF THE INVENTION

239 096

An inductive position sensor for adaptively controlling the position of a welding torch by a welding robot or a purpose manipulator which is mounted on a lifting mechanism or in a holder in front of the welding torch, characterized in that the inductive position sensor (1) is provided at its end with two support surfaces (7). (an angle of 90 ° to each other), each containing one active measuring flat (5) positioned such that the inner edges of the active measuring flats (5) are at most 10 mm from the intersection (6) of the support surfaces (7).