DE3220770C2 - Vorrichtung zur Führung des Kopfes eines Schweißautomaten auf einer Bearbeitungsfläche bei der Schweißung und der Auftragschweißung - Google Patents

Vorrichtung zur Führung des Kopfes eines Schweißautomaten auf einer Bearbeitungsfläche bei der Schweißung und der Auftragschweißung

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DE3220770C2
DE3220770C2 DE19823220770 DE3220770A DE3220770C2 DE 3220770 C2 DE3220770 C2 DE 3220770C2 DE 19823220770 DE19823220770 DE 19823220770 DE 3220770 A DE3220770 A DE 3220770A DE 3220770 C2 DE3220770 C2 DE 3220770C2
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Abstract

Die Einrichtung zur Führung des Kopfes eines Schweißautomaten auf einer Bearbeitungsfläche bei der Schweißung und der Auftragschweißung hat einen doppelarmigen Hebel (1) mit einem Gelenk (2) und einer Sonde (4) zur Verfolgung der Bearbeitungsfläche (6) und zu Gruppen (8 und 13) zusammengefaßte Kontakte (9, 10 bzw. 14, 15), die einen Befehl an den Kopf (11) zu dessen Verschiebung in Vertikal- und Horizontalrichtung weitergeben. Die Einrichtung hat weiterhin eine Vorrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde (4) an die Bearbeitungsfläche (6). Gemäß der Erfindung ist das Gelenk (2) in Form einer Achse ausgeführt, deren eines Ende am Gehäuse (16) des Kopfes (11) befestigt ist, während am anderen Ende der doppelarmige Hebel (1) angeordnet ist. Hierbei ist der die Sonde (4) enthaltende Arm (3) des Hebels (1) aus zwei Teilen (18 und 19) ausgeführt, die zueinander verschiebbar angeordnet sind und trägt die Kontakte (9 und 10), die einen Befehl an den Kopf (11) zu dessen Verschiebung in Vertikalrichtung weitergeben. Der andere sondenfreie Arm (20) des Hebels (1) trägt die Kontakte (14 und 15), die einen Befehl an den Kopf (11) zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergeben. Die Vorrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde (4) an die Bearbeitungsfläche (6) weist ein Gegengewicht (21) und eine Feder (23) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung des KoDfes eines Schweißautomaten auf einer Beafbeitungsfläche bei der Schweißung und der Auftragschweißung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es ist bereits eine Vorrichtung zur Führung des Kopfes eines Schweißautomaten auf einer Bearbeitungsfläehe bei der Schweißung und der Auftragschweißung bekannt bei einen angelenkten doppelarmigen Hebel mit einer an seinem einen Arm befestigten Sonde zur Verfolgung der Bearbeitungsfläche, Gruppen von einen Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung in Vertikal- und Horizontalrichtung weitergebenden Kontakten und eine Einrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde an die Bezrbeitungsfläche aufweist
Bei der bekannten Vorrichtung ist das Gelenk als elastisches Element und als Scheibe ausgeführt die mit dem die Sonde enthaltenden Hebelarm in Wechselwirkung steht. Eine derartige Ausführung des Gelenkes gestattet es der Sonde, sich in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen in einer Ebene zu bewegen. Eine Änderung der Lage der Sonde bei ihrer Bewegung auf der Bearbeitungsfläche führt zu einer Verschiebung des mit ihr gekoppelten Hebelarms und dementsprechend zu einer Verschiebung des Hebelarms, der mit den Kontakten verbunden ist die einen Befehl formulieren und an den Kopf zu dessen Verschiebung in Vertikal- und Horizontalrichtung weitergeben.
Bei der bekannten Vorrichtung hat die Einrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde an die Bearbeitungsfläche ein elastisches Element, das über eine Scheibe auf den die Sonde tragenden Hebelarm einwirkt, und Elektromotoren für eine vertikale und horizontale Verschiebung des Kopfes.
Bei einer Benutzung der bekannten Vorrichtung zum Schweißen kann die Sonde der Bearbeitungsfläche nur bei Vorhandensein einer Führung folgen, wofür die Nahtfuge der Schweißstücke dienen kann.
Die Verwendung der bekannten Vorrichtung zur Auftragschweißung ist nur möglich, wenn auf der Bearbeitungsfläche eine zusätzliche Führung angeordnet wird, auf die sich die Sonde der Einrichtung bei der Auftragschweißung stützen wird.
Bei der Durchführung der letztem Schweißgänge, bei denen die Sonde den Kontakt mit der Nahtfuge verliert oder bei Benutzung der bekannten Vorrichtung /ur Verfolgung der Bearbeitungsfläche während der Auftragschweißung ohne zusätzlich angeordneter Führung, kann sich die Sonde nicht an einer Führung abstützen, so daß der Foigeprozeß aufhört Der rviüior für eine horizontale Verschiebung verstellt den Kopf und die genannte Vorrichtung in eine Endstellung, oder bis die
so Sonde an irgendein Hindernis anschlägt, das durch diese als Führung wahrgenommen wird.
Die Verwendung der bekannten Vorrichtung bei den letzten Durchläufen während der Schweißung von Mehrlagennähten sowie bei der Auftragschweißung ist also praktisch unmöglich, denn in den genannten Fällen fehlt eine Führung, die für einen Normalbetrieb der Vorrichtung notwendig ist. Die Anordnung der zusätzlichen Führungen ist bei der Schweißung und der Auftragschweißung betriebswichtiger Teile in einigen Fäl-
bo len unmöglich, weil dies die Oberflächengüte der Teile ,herabsetzt, auf denen die Führungen angeordnet sind. In !anderen Fällen, beispielsweise bei der Schweißung und der Auftragschweißung krummliniger Nähte, ist die Anordnung der zusätzlichen Führungen technisch erschwert und ökonomisch unvertretbar.
Aus dem oben Erwähnten kann gefolgert werden, daß mit Hilfe der bekannten Vorrichtung die letzten Durchlaufe bei der Schweißung der Mehrlagcnnähte und die
Auf tragschweißung der Oberflächen der Schweißstücke ohne Anordnung der zusätzlichen Führung nicht zu verwirklichen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Führung des Kopfes eines Schweißautomaten auf einer Bearbeitungsfläche bei der Schweißung und der Auftragschweißung *.u schaffen, bei der die Konstruktion des Gelenkes, des doppelarmigen Hebels und der Einrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde an die Btarbeitungsfläche und deren Wechselwirkung in der Weise ausgeführt sind, daß die Möglichkeit der Schweißung bei den letzten Durchläufen und der Auftragschweißung auf die Oberflächen von Schweißstücken, auch von nicht drehbaren, ohne Anwendung einer zusätzlichen Führung gewährleistet ist
Diese Aufgabe wird, ausgehend von der Vorrichtung zur Führung des Kopfes eines Schweißautomaten auf einer Bearbeitungsfläche bei der Schweißung und der Auftragschweißung gelöst, die einen angelenkten doppelarmigen Hebel mit einer an seinem einen Arm hefestigten Sonde zur Verfolgung der Bearbeitungsfläche einer Gruppe von Kontakten, die einen Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung in Vertikal- und Horizontalrichtung weitergeben, und eine Einrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde an die Bearbeitungsfläehe aufweist, erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das Gelenk in Form einer Achse ausgeführt ist, deren eines Ende am Gehäuse des Kopfes befestigt ist, während an ihrem anderen Ende der doppelarmige Hebel angeordnet ist, bei dem der die Sonde enthaltende Arm aus zwei Teilen besteht, die gegeneinander verschiebbar angeordnet sind, und die Gruppe der Kontakte trägt, die einen Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung in Vertikalrichtung weitergeben, während der sondenfreie Hebelarm die Gruppe der Kontakte trägt, die einen Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergeben, wobei die Einrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde an die Bearbeitungsfläche ein Gegengewicht, das an dem sondenfreien Hebelarm angeordnet ist, und eine Feder aufweist, deren eines Ende mit der Sonde verbunden und deren anderes Ende mit dem Gegengewicht über das Gelenk zusammenwirkt.
Die erfindungsgemäße Konstruktion der Vorrichtung gestattet eine Schweißung bei den letzten Durchläufen von Mehrla.<*ennähten und eine Auffagschweißung auf Oberflächen bei Schweißstücken, auch bei nicht drehbaren, ohne Anwendung einer zusätzlichen Führung.
Dies wird durch die Einwirkung der Sonde bei ihrer Bewegung auf der BearHeitungsfläche über einen mit ihr gekoppelten beweglichen Teil des Hebelarms und eine Feder /ur Vorrichtung zum Andrücken Jer Sonde an die Kontakte erreicht, die einen Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung in Vertikalrichtung weitergeben. Infolge dieser Einwirkung der Sonde wird eine Ver-Schiebung des Kopfes des Schweißautomaten in Vertikalrichtung ohne Verwendung zusätzlicher Führungen und folglich auch die Ausführung einer Schweißung von Ringnuten und einer Auftragschweißung von beispielsweise zylindrischen Mänteln ermöglicht. Die Verschiebung des Kopfes in Horizontalrichtung kommt durch ./Einwirkung der Sonde bei ihrer Bewegung auf der Bearbeitungsfläche über einen mit ihr verbundenen Teil des Hebelarms, das Gelenk und das Gegengewicht der Einrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde auf die kontakte zustande, die einen Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergeben. Durch diese Einwirkung der Sonde erfolgt eine Verschiebung des Kopfes in Horizontalrichtung in Schweiß- oder Auftragschweißrichtung. Eine gemeinsame Verschiebung der Sonde in beiden Richtungen ermöglicht die Ausführung einer Schweißung von beispielsweise zylindrischen Stutzen mit zylindrischen Mänteln und einer Auftragschweißung von beispielsweise sphärischen Oberflächen.
Die Vorrichtung gestattet somit, bei der Schweißung und der Auftragschweißung von Abschnitten der Bearbeitungsfläche mit einer veränderlichen Krümmung zu folgen. Abhängig vom Ergebnis dieses Folgens wird auf die Bearbeitungsfläche mit Hilfe des Kopfes des Schweißautomaten eine Metallschicht ohne Unterbrechungen und Lücken aufgetragen, die bei Vorhandensein örtlicher krummliniger Fehler auf der Oberfläche bei der Schweißung und Auftragschweißung ohne Folgen oder bei Schweißung und Auftragschweißung unter Benutzung der bekannten Vorrichtung ohne Anordnung einer zusätzlichen Führung auf der Bearbeitungsfläche entstehen würden.
Zur Vereinfachung der Konstruk·- :n und Erhöhung der Betriebssicherheit der Einrichtung kann für die Verschiebung des einen Teils des Hebelarms gegenüber dem anderen eine Teleskopverbindung eingesetzt werden.
Zwe^mäßigerweise werden die einen Kontakte der Gruppe, die einen Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung in Vertikalrichtung weitergeben, an einem Teil des Hebelarms und die anderen Kontakte derselben Gruppe am anderen Teil des Hebelarms angeordnet.
Hierbei können auch die einen Kontakte der Gruppe, die einen Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergeben, mit dem sondenfreien Hebelarm verbunden und die anderen Kontakte derselben Gruppe am Gehäuse des Kopfes angeordnet werden. Durch eine solche Kontaktanordnung wird eine Abweichung der Sonde bei ihrer Verschiebung auf der Bearbeitungsfläche in Befehle umgewandelt, die durch die Kontakte an den Kopf zu dessen Verschiebung sowohl in Vertikal- als auch in Horizontalrichtung mit einer großen Genauigkeit weitergegeben werden, weil die Kontakte in unmittelbarer Nähe von der Bearbeitungsfläche liegen.
Als Kontakte, die einen Befehl an den Kopf zu dessen Verschiebung in beiden Richtungen weitergeben, können elektromechanische Endschalter benutzt werden, was deren Wartung und Reparatur bequem und einfach macht.
Die Vorrichtung kann am erfolgreichsten bei der Schweißung und der Auftragschweißung krummliniger Flächen nicht drehbarer großformatiger Schweißstükke, beispielsweise bei der Auftragschweißung zylindrischer innenflächen von Stutzen großen Durchmessers oder bei der Auftragschweißung sphärischer Flächen, eingesetzt werden.
Darüber hinaus kann die Erfindung beim Schweißen krummliniger Nahte, beispielsweise beim Schweißen zentraler und radialer zylindrischer Stutzen mit einem zylindrischen Schuß, sowie bei einer mechanischen Bearbeitung und einer zerstörungsfreien Prüfung der krummlinigen Flächen der nicht drehbaren großformatigen Schweißstücke Anwendung finden.
Die Anwendung der genannten Vorrichtung zur Verfolgung der Bearbe:tungsfläche gestattet es, nach den Ergebnissen der Verfolgung mit Hilfe des Kopfes des Schweißautomaten eine Schweißung und eine Auftragschweißung von krummlinigen Flächen nicht drehbarer
Schweißstücke mit einer garantierten Güte des Metalls einer auftraggeschweißten Schicht durch Sicherung einer konstanten Bogenlänge durchzuführen.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 schematisch teilweise im Schnitt eine Vorrichtung zur Führung des Kopfes eines Schweißautomaten auf einer Bearbeitungsfläche bei der Schweißung von Ringnähten und der Auftragschweißung zylindrischer Mäntel und sphärischer Flächen;
F i g. 2 die Vorrichtung von F i g. 1 bei der Schweißung zylindrischer Stutzen mit nicht drehbaren zylindrischen Mänteln und bei der Auftragschweißung der zylindrischen Stutzen der nicht drehbaren Scliweißstücke.
Die Vorrichtung zur Führung des Kopfes eines Schweißautomaten auf einer Bearbeitungsfläche bei der Schweißung und der Auftragschweißun;if, wie sie in F i g. I und 2 gezeigt ist, hat einen doppela migen Hebel i mit einem Gelenk 2. An einem Arm 3 des Hebels 1 isi eine Sonde 4 (F i g. 1), 5 (F i g. 2) zum Folgen einer Bearbeitungsfläche 6 (Fig. 1) bzw. 7 (Fig.2) befestigt. Die Vorrichtung hat zu einer Gruppe 8 zusammengefaßte Kontakte 9 und 10, die einen Befehl an emen Kopf 11 (Fig. 1). 12 (F ig. 2) zu dessen Verschiebung in Vertikalrichtung weitergeben und zu einer Gruppe 13 zusammengefaßte Kontakte 14 und 15, die einen Befehl an den Kopf 11, 12 zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergeben. Darüber hinaus weist dis Einrichtung eine Einrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde 4,5 an die Bearbe/ mgsfläche 6, 7 auf, die ein Gelenk 2 in Form einer Achse hat. deren eines Ende am Gehäuse 16 (F i g. 1) 17 (F i g. 2) des Kopfes 11 bzw. 12 befestigt ist. während am anderen Ende der Achse der doppelarmige Hebel 1 angeordnet ist. Der die Sonde 4,5 enthaltende Arm 3 des Hebels 1 ist aus zwei Teilen 18 und 19 ausgeführt, von denen der eine 18 verschiebbar gegenüber dem anderen Teil 19 angeordnet ist. Der Arm 3 des Hebels 1 trägt die Kontakte 9 und 10, die ;mr Gruppe 8 zusammengefaßt sind und einen Befehl an den Kopf 11, 12 zu dessen Verschiebung in Vertikalriclitung weitergeben. Der andere sondenfreie Arm 20 des Hebels 1 trägt die Kontakte 14 und 15, die zur Gruppe 13 zusammengefaßt sind und einen Befehl an den Kopf 11,12 zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergeben.
Die Einrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde an die Bearbeitungsfläche hat ein Gegengewicht 21. das am Arm 3 des Hebels 1 mit Hilfe einer Konsole 22 angeordnet ist, und eine Feder 23, die int Körper des Armes 3 untergebracht ist und deren eines Ende mit der Sonde 4, 5 und deren anderes Ende mit dem Gegengewicht 21 über das Gelenk 2 zusammenwirkt. Die Möglichkeit, den einen Teil 18 des Hebels 1 gegenüber dem anderen 19 zu verschieben, wird durch eine Teleskopverbindung dieser Teile 18 und 19 verwirklicht.
Die einen Kontakte 9 der Gruppe 8, die einen Befehl an den Kopf 11,12 zu dessen Verschiebung in Vertikalrichtung weitergeben, sind am Teil 18 des Armes 3 des Hebels 1, die anderen Kontakte 10 der Grippe 8 am Teil 19 des Armes 3 angeordnet Hierbei sind die Kontakte 14 der Gruppe 13. die einen Befehl an den Kopf 11,12 zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergeben, mit dem sondenfreien Arm 20 des Hebels 1 verbunden, während die anderen Kontakte 15 der gleichen Gruppe 13 am Gehäuse 16, 17 des Kopfes 11, 12 ange- ts ordnet sind.
Als Kontakte 9,10 und S4,15. die einen Befehl an den Κομί 11, 12 zu dessen Verschiebung in be-den Richtungen weitergeben, sind elektromechanische Endschalter vorgesehen.
Die Vorrichtung zur Führung des Kopfes eines Schweißautomaten auf einer Bearbeitungsfläche bei der Schweißung und der Auftragschweißung arbeitet wie folgt:
Vor Beginn der Schweißung oder der Auftragschweißung wird die Vorrichtung in der Weise angeordnet, daß die Feder 23 über den Teil 19 des Armes 3 des Hebels 1 und das Gegengewicht 21 über den Teil 19 des Armes 3 des Hebels 1 und das Gelenk 2 die Sonde 4, 5 der Vorrichtung an die Bearbeitungsfläche 6,7 andrücken. Hierbei müssen die Kontakte 9, 10 und 14, 15 offen sein. Dann wird der Antrieb zur Verschiebung des Kopfes 11, 12des Schweißautomaten (in Fig. 1,2 nicht eingezeichnet) eingeschaltet. Die Vorrichtung bewegt sich samt dem Kopf 11, 12 des Schweißautomaten auf der Bcarbeitungsflächeö, 7.
iiü Falle einer Änderung der Krümmung der Bearbeitungsfläche 6,7 wirkt die Sonde 4,5 über den Teil 19 des Armes 3 des Hebels 1 und die Feder 23 der Einrichtung zum Andrücken der Sonde 4, 5 an die Bcarbeitungsfläche 6,7 durch den Kontakt 9 auf einen der einen Befehl an den Kopf 11,12 zu dessen Verschiebung in Vertikalrichtung weitergebenden Kontakte 10 und über den Teil 19 des Armes 3 des Hebels 1, das Gelenk 2 und das Gegengewicht 21 der Einrichtung zum elastischen Andrücken durch den Kontakt 14 auf einen der einen Befehl an den Kopf 11,12 zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitergebenden Kontakte 15 ein.
Der Kopf 11, 12 des Schweißautomaten bewegt sich zusammen mit der Einrichtung in Horizontal- oder Vertikalrichtung, bis die Kontakte 9,10 und 14,15 geöffnet sind und der Befehl zur Verschiebung des Kopfes 11,12 in der entsprechenden Richtung nicht mehr durchgegeben wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Führung des Kopfes eines Schweißautomaten auf einer Bearbeitungsfläche bei der Schweißung und der Auftragschweißung, die einen doppelarmigen Hebel (1) mit einem Gelenk (2) und mit einer an seinem einen Arm (3) befestigten Sonde (4, 5) zur Verfolgung der Bearbeitungsfläche (6, 7), Gruppen (8, 13) von Kontakten (9, 10 und 14, 15), die einen Befehl an den Kopf (11,12) zu dessen Verschiebung in Vertikal- und Horizontalrichtung weitergeben, und eine Einrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde (4, 5) an die Bearbeitungsfläche (6, 7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (2) in Form einer Achse ausgeführt ist, deren eines Ende am Gehäuse (16, 17) des Kopfes (11,12) befestigt ist, während an ihrem anderen Ende der doppelarmige Hebel (1) angeordnet ist, bei dem de die Sonde (4, 5) enthaltende Arm (20) aus zwei Teuer. (IS, 19) besteht, von denen der eine (18) gegenüber dem anderen (19) verschiebbar angeordnet ist und die Gruppe (8) der Kontakte (9, 10) trägt, die einen Befehl an den Kopf (11,12) zu dessen Verschiebung in Vertikalrichtung weitergeben, während der sondenfreie Arm (20) des Hebels (1) die Gruppe (13) der Kontakte (14, 15) trägt, die einen Befehl an den Kopf (11,12) zu dessen Verschiebung in Horizontalrichtung weitet geben, wobei die Einrichtung zum elastischen Andrücken der Sonde (4,5) an die Bearb'itungsfläche (6, 7) ein Gegengewicht (21), das an dem sondenfreien Arm (20) des Hebels (1) angeordnet ist, und eine Fvder (23) aufweist, deren eines Ende mit der Sonde i4, 5) verbunden ist und deren anderes Ende mit den, Gegengewicht (21) über das Gelenk (2) zusammenwirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verschiebung des einen Teiles (18) des Armes (3) des Hebels (1) gegenüber dem anderen (19) eine Teleskopverbindung dieser Teile vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Kontakte (9) der Gruppe (8), die einen Befehl an den Kopf (11, 12) zu dessen Verschiebung in Vertikalrichtung weitergeben, am einen Teil (iS) des Armes (3) des Hebels (1) und die anderen Kontakte (10) derselben Gruppe (S) am anderen Teil (19) des Armes (3) des Hebels (1) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die einen Kontakte (14) der Gruppe (13), die einen Befehl an den Kopf (11, 12) zu dessen Verschiebung in Horizontalnchtung weitergeben, mit dem sondenfreien Arm (20) des Hebeis (1) verbunden und die anderen Kontakte (15) derselben Gruppe (13) am Gehäuse (16,17) des Kopfes (11,12) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontakte (9, 10 und 14, 15). die einen Befehl an den Kopf (11, 12) zu dessen Verschiebung in beiden Richtungen weitergeben, elektromechanische Endschalter vorgesehen sind.
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