SE503701C2 - Förfarande för att med en mekaniskt arbetande sensor uppsöka startpunkten vid strängsvetsning - Google Patents

Description

503 701 10 15 20 25 30 35 2 riktningen sett förutbestämt avstånd framför detta och huvudsakligen i linje därmed för att kunna följa med i dess rörelser, att från ett förutbestämt utgångsläge utanför fogen förflyttas sensorn en förutbestämd sträcka mot fogen och sänks svetshuvudet för att förflyttas under höjdföljning, tills sensorn avkänner fogen, att sensorn förflyttas i sidled fram och åter mellan fog- ytorna för att mäta fram fogens mittlinje, att svets- huvudet förs till denna mittlinje genom förflyttning i sidled och att svetshuvudet sänks till svetsläge för pábörjande av svetsningen.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka fig. l schematiskt och i perspektiv snett uppifrån och baki- från visar en för närvarande speciellt föredragen ut- föringsform av en maskin för tillämpning av förfarandet enligt uppfinningen, fig. 2 från sidan visar ett i maskinen enligt fig. l ingående svetshuvud med till- hörande sensor, varvid ett svetsobjekt i form av ett rör visas i tvärsektion i området för en i sig sluten stumfog, som skall strängsvetsas, fig. 3 schematiskt framifrån visar svetsobjektet enligt fig. 2 med angivande av koordinater som utgångsläge för startpunktssökningen. och fig. 4A och 4B från sidan respektive från änden visar ett svetsobjekt, i vilket en längsstumfog skall strängsvetsas, med angivande av koordinater som utgångs- läge för startpunktssökningen.

På ritningarna visas endast de komponenter som behövs för åskådliggörande av uppfinningen. I fig. l visas en maskin, medelst vilken såväl en i sig sluten stumfog 1, dvs en ändlös fog, som en längsgående stumfog 2, se fig. 4A och 4B, kan strängsvetsas, varvid fig. 1 visar strängsvetsning av den i sig slutna stumfogen 1 i ett svetsobjekt 3 i form av rörformiga arbetsstycken med valfri längd.

Maskinen enligt fig. l har ett fundament 4, som här visas åkbart fram och åter på skenor 5 för att 10 15 20 25 30 35 503 701 3 möjliggöra den längre fram beskrivna strängsvetsningen av längsfogen 2. På fundamentet 4 är anbragt en pelare 6, vilken uppbär en mot svetsobjektet 3 riktad och ovan- för detta placerad arm 7. Denna arm 7 kan på ett inte närmare visat sätt vara förskjutbar uppåt och nedåt på pelaren 6, se dubbelpilen 8, och i sig på likaledes inte visat sätt vara utskjutbar och indragbar, exempel- vis teleskopiskt, se dubbelpilen 9. Armen 7 kan dess- horisontellt och ll, i behov skulle centrumaxel utom vara delad, så att dess yttre del är och vertikalt rörlig, se dubbelpilarna lO förhållande till återstoden av armen. Vid armen 7 även kunna vara vridbar kring sin eller en därmed parallell axel.

Vid sin yttre ände uppbär armen 7 ett generellt med 12 betecknat svetshuvud, se även fig. 2, vilket är av konventionellt utförande och därför inte kommer att beskrivas mera i detalj.

Till svetshuvudet 12 är en sensor 13 ansluten på ett i svetsriktningen sett förutbestämt avstånd framför detta och i huvudsakligen i linje därmed för att kunna följa med i dess rörelser. Sensorn 13 är rörligt mon- terat i ett på svetshuvudet 12 eller armen 7 monterat hus 14 och är rörlig uppåt och nedåt och vridbar rela- tivt huset 14 och därmed svetshuvudet 12, se dubbel- pilarna 15 och 16.

Den ovan kort beskrivna maskinen är således spe- ciellt lämpad för tillämpning av förfarandet enligt uppfinningen för att medelst den i två riktningar 15, 16 rörliga sensorn 13 automatiskt söka upp startpunk- ten vid strängsvetsning av den av två ytor bildade stum- fogen, i sig sluten stumfog l enligt fig. l till 3 och en längsfog 2 enligt fig. 4A och 4B, i svetsobjektet 3. Svetsningen sker på konventionellt sätt medelst det i tre riktningar 9, 10, ll rörliga svetshuvudet för bàgsvetsning, vilket svetshuvud uppbär en mot svets- stället i fogen riktad, kontinuerligt frammatad elektrod 17, som förflyttas relativt längs fogen. 503 10 15 20 25 30 35 701 4 Det för närvarande speciellt föredragna förfarandet för startpunktssökning vid strängsvetsning av en i sig sluten stumfog 1 går till på följande sätt. Från ett förutbestämt, av X- och Y-koordinater givet utgångsläge 18, i vilket svetshuvudet 12 med sensorn 13 befinner sig på en högre nivå eller ovanför svetsobjektet 3 och i detta fallet till vänster om fogen 1, och i vilket sen- sorn 13 förflyttats nedåt 20 mm och befinner sig i mitt- läge. Börlägen väljs 15 mm nedåt eller ut respektive 1 3 mm ”kopplade” som nödstopp. Från detta utgångsläge 18 vrids sensorn 5 mm åt höger, och börvärde sätts 3 mm åt höger. Svetshuvudet 12 sänks, tills sensorn 13 träffar svetsobjektets 3 yta 19 vid sidan om fogen 1 på läget 15 mm. Därefter släpas svetshuvudet åt höger under höjdfölj- ning, dvs rörelse parallellt med ytan 19, tills fogen 1 har avkänts. Efter sänkning 5 mm med felsignal, stoppas svetshuvudet 12. Sensorn 13 förflyttas i sidled, dvs vrids, fram och åter mellan fogytorna för att mäta fram fogens 1 mittlinje 20, varefter svetshuvudet 12 förs till denna mittlinje 20 genom förflyttning i sidled. Svets- huvudet sänks ytterligare till 15 mm läget i riktning mot fogbottnen, varefter sensorn 13 utför en förnyad mitt- linjemätning. I beroende av denna förnyade mätning kan det bli aktuellt med en ytterligare justering av svets- huvudet 12 i sidled efter mittlinjen 20. Denna mätning kan vid behov upprepas ytterligare, men slutligen sänks svetshuvudet till ett nytt börvärde, som ger svetsläge för påbörjande av svetsningen.

X- och Y-koordinaterna för utgångsläget 18 ges från svetsläget ovan för det första svetsobjektet 3 och ut- nyttjas sedan för den automatiska startpunktssökningen för efterföljande, likadana svetsobjekt.

För startpunktssökning vid strängsvetsning av längs- fogen 2 enligt fig 4A och 4B förfar man i grunden på lik- nande sätt som beskrivits ovan. Här väljs emellertid det förutbestämda utgångsläget 18 efter givna X-, Y- och Z- koordinater, så att det befinner sig på en högre 10 15 20 25 30 35 503 701 5 nivå än eller ovanför svetsobjektet 3 och såväl vid sidan om som hitom fogens 3 vänstra ände. Sensorn 13 förflyttas bortåt längs fogen 2, och börvärde 3 mm åt samma håll sätts. Svetshuvudet l2 sänks till 15 mm läget.

Därefter förflyttas svetshuvudet 12 bortåt fogen under höljdföljning, tills det kommer in i fogen. Efter en sänkning 5 mm av svetshuvudet med felsignal stoppas det. åter mellan fogytorna för att även här mäta fram fogens Sensorn 13 förflyttas (vrids) i sidled fram och längsgående mittlinje 21, varefter svetshuvudet förs till denna mittlinje 21. Svetshuvudet 12 sänks ytterligare cirka 20 mm eller till fogbottnen, varefter ny mitt- linjemätning sker. Om skillnad uppmäts, utförs en korri- gering med de rullbockar 22, på vilka svetsobjektet 3 vilar, genom att sensorn 13 vrids ut åt rätt håll och beräknat börvärde = 1 mm sätts. Därefter kan man återgå till det tidigare mätningsläget och göra en förnyad kontroll. Svetshuvudet 12 befinner sig nu i mittlinjen och sänks till 15 mm läget, där en förnyad kontrollmätning görs. Därefter förflyttas svetshuvudet 12 baklänges med "kontinuerlig" mätning och korrigering av läget efter mittlinjen.

Vid slutet av en vanligen förekommande startbricka 23 eller liknande vid svetsobjektets 3 ände fås plöts- ligt ett ökat utslag på cirka 2 mm åt något håll. Då sänks sensorn 13 i mittlinjen 21 till ett läge 4 mm fel. Svetshuvudet 12 befinner sig då 10 mm utanför start- brickans 23 kant, till nytt börvärde, som ger svetsläge för påbörjande av varefter svetshuvudet sänks svetsningen.

Liksom i fallet med strängsvetsningen av den i sig slutna fogen l fås koordinaterna X, Y och Z genom det slutläge som erhållits efter det första svetsobjek- tet, varefter det av dessa koordinater givna utgångsläget 18 används vid strängsvetsningen av längsfogarna 2 i de efterföljande svetsobjekten 3.

Uppfinningen får naturligtvis inte anses begränsad till vad som visats på ritningarna och beskrivits ovan, 503 701 6 utan kan varieras valfritt inom ramen för det begärda patentskyddet.

Claims (4)

10 15 20 25 30 35 503 701 PATENTKRAV

1. Förfarande för att medelst en åtminstone i två riktningar rörligt mekaniskt arbetande sensor (13) automatiskt söka upp startpunkten vid strängsvetsning av 2) i ett svetsobjekt (3), vilken svetsning sker medelst en av ett åtminstone i en av två ytor bildad stumfog (l; tre riktningar relativt svetsobjektet rörligt svetshuvud (12) för bågsvetsning mot ett svetsställe i fogen riktad, kontinuerligt frammatad elektrod (17), som förflyttas längs fogen, k ä n n e t e c k n a t därav, att sensorn (13) ansluts till svetshuvudet (12) på ett i svets- riktningen sett förutbestämt avstånd framför detta och huvudsakligen i linje därmed för att kunna följa med i dess rörelser, att sensorn förs relativt svetshuvudet från ett förutbestämt utgångsläge (18) utanför fogen och ovanför svetsobjektet (3) en viss sträcka nedåt i riktning mot svetsobjeket, varefter svetshuvudet tillsammans med sensorn sänks mot svetsobjektet en sådan sträcka, att ett förutbestämt vertikalt avstånd mellan svetshuvudet och den mot svetsobjektet till anliggningen bragta sensorn erhålls, förflyttas mot fogen under höjdföljning, tills sensorn att sedan svetshuvudet tillsammans med sensorn avkänner den närliggande fogkanten, att sensorn förflyttas i fogens sidled fram och åter mellan fogytorna för att mäta fogens mittlinje, och att svetshuvudet förs till denna mittlinje genom sidoförflyttning, samt, när en icke ändlös fog (2) skall svetsas, svetshuvudet och sensorn förs längs fogen (2) tills sensorn avkänner fogens ände, varefter svetshuvudet sänks till svetsläget för påbörjande av svetsningen.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att det förutbestämda utgångsläget (18) väljs vid sidan om fogen (1: 2).

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att efter sensorns (13) avkänning av fogkanten sänks svetshuvudet (12) med sensorn en förut- bestämd sträcka i riktning mot fogbottnen, varefter sen- sorn mäter fram fogens mittlinje. sus 701% Y 10 15 20 25 30 35

4. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att svetshuvudet (12), efter att ha förts till nämnda mittlinje, sänks ytter- ligare åtminstone en förutbestämd sträcka i riktning mot fogbottnen och att sensorn (13) utför efter varje ytter- ligare sänkning en förnyad mittlinjemätning med därav eventuellt följande ytterligare justering av svetshuvudet relativt fogen i sidled för inställning av svetshuvudet efter mittlinjen.