RU9779U1 - Устройство для наведения оси сварочной головки на стык свариваемых деталей произвольной конфигурации - Google Patents

Abstract

Устройство для наведения оси сварочной головки на стык свариваемых деталей произвольной конфигурации, содержащее контактный датчик, закрепленный совместно с головкой на оконечном элементе сварочного робота, отличающееся тем, что контактный датчик выполнен в виде корпуса, закрепленного на сварочной головке и состоящего из четырех тактильных датчиков, расположенных по окружности под углом 90друг относительно друга, причем тактильные датчики снабжены приводами, каждый из которых одновременно или последовательно осуществляет не программируемое по величине перемещение датчиков в сторону изделия до соприкосновения с ним, после чего определяют координаты перемещений в каждой из двух взаимно перпендикулярных плоскостей, и происходит сравнение их с заданными величинами, при разности отклонений выше установленных в программе производится корректировка положения сварочной головки приводами робота, которые переводят сварочную головку в заданную точку относительно стыка и поверхности свариваемых деталей, а приводы датчиков отводят их до получения гарантированного зазора.

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАВЕДЕНИЯ ОСИ СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИ НА СТЫК СВАРИВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ НРОИЗВОЛЬНОЙ КОНФИГУРАЦИИ

Полезная модель относится к сварочному производству, в частности к электродуговой сварке промышленными роботами с произвольной конфигурацией шва.

Известно устройство наведения оси сварочной головки на стык. В устройстве перемеш;ают до соприкосновения с изделием контактный датчик, закрепленный относительно головки на фиксированном расстоянии. В программе перемеш;ения датчика введены условные точки очередного соединения по всем координатам. В момент соприкосновения датчика с искомым элементом изделия отключают движение по данной координате, после чего включают программное перемеш;ение датчика в условную точку по следующей координате. После окончания поиска по всем координатам, включают перемеш;ение по расчетной программе, с учетом расстояния от датчика до головки, и переводят сварочную головку в точку начала сварки, а датчик отводят из зоны сварочной головки до получения гарантированного зазора между изделием и наконечником датчика. Устройство перемеп ;ения сварочного инструмента использует импульсную систему программного управления и дополнительный генератор импульсов, который запускается после выхода датчика и

:,.3

МПК6В23К9/10

подключается к соответствующему приводу манипулятора - происходит

отработка не программного перемещения. При контакте датчика с изделием выходной сигнал датчика становится равным нулю, генератор импульсов запирается и перемещение по соответствующей координате прекращается 1.

Однако данное устройство характеризуется малой помехозащищенностью системы от импульсных помех сварочных цепей и силовых цепей приводов, что приводит к неточностям позиционирования; накоплением погрешностей каждого предыдущего положения датчика или сварочной головки при перемещении в новую позицию, так как в системе отсчет перемещений рабочего органа производится от его предыдущего положения; полной потерей информации о положении элементов робота при отключении электропитания.

Отмеченные недостатки могут быть устранены тем, что в устройство, содержащее контактный датчик, закрепленьплй совместно с головкой на оконечном элементе робота и подключенный к нуль- органу, блок ввода программы и приводы по каждой координате перемещения контактного датчика введены по каждой управляемой координате датчик положения, запоминающий блок, компаратор, коммутатор и два сумматора, причем выход нуль- органа через коммутатор подключен к запошшающему блоку, другой выход последнего подключен к выход

первого сумматора а выход запоминающего блока подключен ко входу

второго сумматора, при этом вход первого сумматора подсоединен к соответствз ощему датчику положения, другие входы обоих сумматоров включены параллельно и подключены к выходам блока ввода программы, а выход второго сумматора через компаратор подключен к соответствующим приводам координатного перемещения контактного датчика 2.

Недостатком данного устройства является сложность системы непрограммируемого перемещения контактного датчика. Кроме того размещение контактного датчика на фиксированном расстоянии относительно сварочной головки значительно снижает точность определения положения сварного шва произвольной конфигурации и не позволяет задавать положение сварочной головки относительно поверхности изделия, которое вместе с пространственным положением сварки оказывает большое влияние на форму щва и проплавление основного металла.

Полезная модель направлена на упрощение системы непрограммируемого перемещения контактного датчика и повышение точности ориентации сварочной головки относительно стыка и поверхности изделия свариваемых деталей произвольной конфигурации.

Это достигается тем, что зона вблизи места сварки сканируется контактным датчиком выполненным в виде корпуса, закрепленного на сварочной головке и состоящего из четырех тактильных датчиков, расположенных по окружности под тлом 90 друг относительно друга, что позволяет точно задавать положение сварочной головки относительно свариваемого стыка, а также относительно поверхности изделия, и тем самым при последующей сварке изменять глубину проплавления с учетом толщины свариваемых деталей и типа соединения, осуществляя сварку Зтлом назад, углом вперед, на подьем, на спуск, а также менять амплитуду поперечных колебаний сварочной головки.

Тактильные датчики снабжены приводами, каждый из которых одновременно или последовательно осуществляют непрограммируемое по величине перемещение датчиков в сторону изделия до соприкосновения с ним, после чего определяются координаты в каждой из двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и происходит сравнение их с заданными величинами, при разности отклонений выше установленных в программе, производится корректировка положения сварочной головки приводами робота., которые переводят сварочную головку в заданную точку относительно стыка и поверхности свариваемых деталей, а датчики отводят до получения гарантированного зазора.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где па фиг. 1

представлен вид устройства; на фиг. 2- вид сверху фиг. 1.

Устройство для наведения оси сварочной головки на стык свариваемых деталей произвольной конфигурации состоит из корпуса I, на котором закреплены электродвигатели 2 с фото датчиками 3, на выходном валу электродвигателей 2 установлены диски 4, которые СВОИМР1 выступами перекрывают окна фотодатчиков 3, ходовые винты 5, закрепленные на выходных валах электродвигателей 2 ввернуты в гайки 6 жестко связанные с корпусом 7, на котором установлены микропереключатели 8 и шупы 9. Исходное положение шупов 9 фиксируется винтовыми пружинами 10 и упорами 11. Щупы 9 проходят через направляющие втулки 12 установленные на корпусе 1 на оси 13 и кронштейне 14. Перемещение корпуса 7 происходит по направляющим 15, выполненным в корпусе 1.

Устройство работает следующим образом.

Изделие устанавливаегся в позицию сварки (на чертеже не показано). Расчетная программа, подготовленная заранее, обеспечивает перемещение руки робота в исходное положение сварки. При включении электродвигателей 2 происходит перемещение вниз щупов 9 вместе с корпусами 7 по направляющим 15 до касания щупов 9 с изделием, дальнейшее перемещение корпусов 7 происходит до срабатывания

микропереключателей 8 при помощи упоров 11. Величина перемещения

щупов 9 и корпусов 7 определяется подсчетом количества импульсов фотодатчиков 3.

Величина перемещения: L А1о х i, где L- перемещение в мм.;

А1о- дискретность счетного фотодатчика в мм./импульс,

задается количеством пазов в дисках 4 и щагом ходовых винтов 5;

i- число импульсов фото датчика.

В зависимости от типа соединений и формы разделки кромок расстояние от места сварки до точки сканирования может изменяться поворотом направляющей гибкой втулки 12 вокруг оси 13 и кронштейна 14.

При обратном перемещении ходовых винтов 9 пружины 10 разжимаются и микропереключатели размыкаются.

Применение устройства для наведения оси сварочной головки на стык свариваемых деталей произвольной конфигурации позволяет задавать положение сварочной головки относительно свариваемого стыка, а также относительно поверхности изделия и тем самым при последующей сварке изменять глубину проплавления с учетом толщины свариваемых деталей и типа соединения, осуществлять сварку углом

назад, углом вперед, на подъем, на спуск, а также изменять амплитуду

поперечных колебаний сварочной головки.

Источники информации:

1Авторское свидетельство СССР Л/ 648360, кл. В 23 К 9/10,1976.

2Авторское свидетельство СССР N 863227, кл. В 23 К 9/10, 1981 (прототип).

Claims (1)

1. Устройство для наведения оси сварочной головки на стык свариваемых деталей произвольной конфигурации, содержащее контактный датчик, закрепленный совместно с головкой на оконечном элементе сварочного робота, отличающееся тем, что контактный датчик выполнен в виде корпуса, закрепленного на сварочной головке и состоящего из четырех тактильных датчиков, расположенных по окружности под углом 90^o друг относительно друга, причем тактильные датчики снабжены приводами, каждый из которых одновременно или последовательно осуществляет не программируемое по величине перемещение датчиков в сторону изделия до соприкосновения с ним, после чего определяют координаты перемещений в каждой из двух взаимно перпендикулярных плоскостей, и происходит сравнение их с заданными величинами, при разности отклонений выше установленных в программе производится корректировка положения сварочной головки приводами робота, которые переводят сварочную головку в заданную точку относительно стыка и поверхности свариваемых деталей, а приводы датчиков отводят их до получения гарантированного зазора.