SU1030119A1

SU1030119A1 - Apparatus for guiding electrode along butt

Info

Publication number: SU1030119A1
Application number: SU813313126A
Authority: SU
Inventors: Павел Петрович Синицын; Анатолий Иванович Новоселов; Геннадий Георгиевич Черных
Original assignee: Алтайский научно-исследовательский институт технологии машиностроения
Priority date: 1981-07-08
Filing date: 1981-07-08
Publication date: 1983-07-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА ПО СТЫКУ, содержащее корпус , размещенную в нем сварочную горелку и установленные на нем подвижный подпружиненный щуп, выполненный в виде двуплечего рычага. . К- ч и1ГША. % ц-/iL-; -f i . &amp;1и,К-}ГкиЛ i tjECJU.J-ITnAWA преобразователь сигнала шупа и исполнительный орган, о т л и ч а ющ е ее тем, что, с целью повышени надежности работы устройства при упрощении его конструкции, устройство снабжено кареткой, установленной в корпусе и соединенной с исполнительным органом, при этом преобразователь сигнала щупа выполнен в виде двух измерительных сопел , установленных напротив друг друга и соединенных воздушными каналами с исполнительным органом, щуп смонтирован между измерительными соплами, исполнительный орган выполнен в виде оппозитно расположенных на корпусе сильфонов, герметично закрытых стаканчиками с наруж- ной стороныи снабженных штоками, закрепленными с внутренней стороны сильфонов и соедин кхцими подвижные их концы с кареткой, а сварочна головка установлена на каретке.A DEVICE FOR DIRECTION OF THE ELECTRODE AT THE JOINT, containing a body, a welding torch placed in it and a movable spring-loaded probe installed on it, made in the form of a double-arm. . Kch i1GSHA. % c- / iL-; -f i. & 1i, K-} ГкиЛ i tjECJU.J-ITnAWA Shoop signal converter and the executive body, which is due to the fact that, in order to increase the reliability of the device while simplifying its design, the device is equipped with a carriage installed in the housing and connected to the executive body, while the signal converter of the probe is made in the form of two measuring nozzles installed opposite each other and connected by air channels to the executive body, the probe is mounted between the measuring nozzles, the executive body is made in de oppositely located on the housing bellows sealed cups with hydrochloric storonyi The outer rods fitted, fixed to the inner side of the bellows and coupled moving khtsimi their ends to the carriage and welding head mounted on the carriage.

Description

ОABOUT

соwith

Изобретение относитс к автоматической сварке, в частности к устройс вам дл направлени сварочной головки вдоль линии сварного соединени , и может быть испольэова но в сварочных автоматических установках , в сварочных роботах и Других сварочных аппаратах, предназначенных дл автоматической сварки угловых, стыковых с разделкой и нахлесточных швов с копированием траектории сварного соединени в процессе сварки. Известно устройство дл направлени электрода по стыку, содержащее установленную на каретке свароч ную горелку, снабженную щупом ударного действи С1. Недостатком этого устройства вл етс ограниченна номенклатура свариваемых изделий из-за деформаци кромок деталей при взаимодействии со щупом. Известно устройство дл направлени электрода по стыку, содержаще корпус, размещенную в нем сварочную горелку, и установленные на нем подвижный подпружиненный щуп, выпол ненный в виде двуплечего рычага, преобразователь сигнала щупа и исполнительный орган С 23. Недостатком этого устройства вл етс невысока надежность, обус ловленна сложностью его конструкции . Цель изобретени - повышение надежности работы устройства при упрощении его конструкции. Поставленна цель достигаетс тем,ЧТО устройство дл направлени электрода по стыку, содержащее кор пус, размещенную в нем сварочную го релку и установленные на нем ный подпружиненный щуп/ выполненный в виде двуплечего рычага, преоб разователь сигнала щупа и исполнительный орган, снабжено кареткой, установленной в корпусе и соединенной с исполнительным органом, при этом преобразователь сигнала щупа выполнен в виде двух измерительных сопел, установленных напротив друг друга и соединенных воздушной каналами с исполнительные органом, щуп смонтирован между измерительны ми соплами, исполнительный орган выполнен в виде оппозитно расположенных на корпусе держател сильфо нор, герметично закрытых стаканами с наружной стороны и снабженных штоками, закрепленньлми С внутренней стороны сильфонов и соедин ющи подвижные их концы с кареткой, а с рочна головка установлена на каретке . На фиг. 1 изображено предлагаем устройство, общий вид, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 вид Б на фиг. 1, на фиг. 4 - по снение работы устройства. На оси 1 корпуса 2.шарнирно закреплен щуп 3, выполненный в виде двуплечего рычага. В нижнем плече щупа 3 закреплена ось 4, на которой установлено с возможностью поворота звено 5, поджимаемое к нижнему плечу щупа 3 пружиной 6. В звено 5 вставлен сменный наконечник 7, посто нно взаимодействующий со стыком свариваемых деталей 8 и 9 в процессе сварки. Таким образом, нижнее плечо щупа 3 выполнено поворотным на оси 4 во избежание поломок наконечника 7 при набегании его на случайные преп тстви . Верхнее плечо 10 щупа 3 выполн ет роль заслонки дифференциальной пневматической системы сопло - заслонка, включающей измерительные сопла 11 и 12, сопла 13 и 14 питани , измерительные камеры 15 и 16 и исполнительный орган, выполненный в виде сильфонов 17 и 18. Каждый из сильфонов 17 и 18 одним своим торцом закреплен на крышках 19 и 20 соответственно, установленных неподвижно на держателе, а другим торцом жестко соединен с штоками 21 и 22, закрепленными на каретке 23, установленной подвижно на шариковых опорах 24 в корпусе 2. Снаружи сильфоны закрыты стаканами 25 и 26, образу с наружными поверхност ми сильфонов замкнутые камеры 27 и 28. Последние соединены с измерительными соплами и камерами посредством каналов 29-32, соединенных со штуцером 33 подвода воздуха. Верхнее плечо 10 щупа 3 посредст вом пружин 34 и 35 установлено посредине между измерительньми. соплами 11 и 12. Сварочна горелка 36 установлена на каретке 23. В верхней части корпуса 2 установлен тормоз, диафрагменного типа, состо щий из диaфpaг gы 37 с прикреп-: ленной к ней накладкой 38 и ки 39, с помощью которой диафрагма 37 поджимаетс к корпусу 2. Работа устройства показана на фиг. 4 на примере автоматической сварки стыкового шва с разделкой кромок свариваемых деталей сварочным роботом или другим сварочнь1м аппаратом , оснащенным данным устройством. На схеме показаны , предполагаемые ось разделки кромок деталей 8 и 9 и действительна ось В,Г2 , которые не совпадгиот вследствие неточности изгот влени т деталей или из-за возможных отклонений при установке детали в сварочное приспособление . Устройство работает следующим образом. При подаче сжатого воздуха в тор моз через штуцер 40 диафрагма 37 прогибаетс , и накладка 38 поджи- маетс к верхней плоскости каретки 23, в результате чего каретка и корпус оказываютс жестко св занными между собой. К исходной точке сварки В сварочна головка 36 подводитс системой программного управлени сварочного робота. При этом электрод находитс в точке В , а сменный нако ,нечник 7 ini па 3 - в точке Г в разделке кромок свариваемых деталей 8 и 9, При дальнейшем движении свароч ной головки от точки В к точке В направление электрода вдоль действительной оси разделки кромок деталей , т.е. вдоль оси шва, осуществл етс предлагаелмм устройством. При этс н пока действительна ось шва совпадает с теоретической верхнее плечо 10 (заслонка) щупа 3 располагаетс посредине между измерительны ми соплами 11 и 12. Через сопла 11 и 12 истекают струи равной величины вследствие чего в измерительных ка мерах 15 и 16, а также в замкнутых камерах 27 и ; 28 устанавливаютс оди наковые давлени , вызывающие равные воздействи на исполнительные органы , т.е. сильфоны 17 и 18, вследств чего каретка 23 со сварочной головкЬй 36 остаетс в нейтральном положении , т.е. точно над осью шва. Если действительна ось шва начи нает отклон тьс от теоретической оси, например, влево, то наконечник 7 также отклон етс влево, а заслон ка 10, поворачива сь на оси 1, приближаетс к соплу 11, отдал сь от сопла 12. При этом из сопла 12 истекает больше воздуха, чем из сопла 11, в результате чего в измерительной камере 15 ив замкнутой камере 27 возникает более высокое давлением, чем в измерительной каме ре 16 и в замкнутой камере 28. Под воздействием неравных давлений в камерах 27 и 28 исполнительные органы (сильфоны 17 и 18) перемещают каретку 23 со сварочной головкой 36 влево, т.е. в сторону сильфона 18, на ту же величину, подбираемую соотно1чением плеч двуплечего рычага (щупа 3), на которую смещаетс наконечник 7 от теоретической оси sosa. Таким образом электрод оказыва етс точно над действительной осью шва. Когда сварочна головка подходит к концу свариваекых деталей и оказываетс в точке В. на рассто нии 30-40 мм от конца деталей, то нако , 1ЮЧ1| 1к 7 оказываетс на краю детале в точкеГ. В этот момент из системы программного управлени сварочного робота подаетс команда на подач.у сжатого воздуха через штуцер 40 в тормоз. При Э.ТОМ диафрагма 37 прогибаетс и подожмет накладку 38 к каретке 23. В результате этого KiapeTKa 23, жестко св зываетс с держателем сварочной головки. Дальнейшее движени сварочной головки от точки Bj. к точке Г осуществл етс только системой программного управлени сварочного робота по заранее намеченной программе независимо от положени наконечника 7 щупа 3. Как только наконечник 7 доходит до конца деталей и выходит из разделки деталей, заслонка 1-0 устанавливаетс посредине между соплами 11 и 12 под воздействием пружин 34 и 35. Но это .не вызывает смещени каретки .23, так как она посредством тормоза жестко св зана с держателем и перемещаетс от точки Ъ к точке Г. только от системы программного управлени сварочного робота. Когда сварочна головка подходит к концу деталей и оказываетс в точке r/i., сварка прекращаетс и отключаетс тормоз, в результате чего накладка 38 тормоза отходит от каретки 23, котора перемещаетс в н.ейтральное (среднее положение под воздействием силовых органов (сильфонов Д7 и 18|. По окончании сварки данного шва система управлени сварочного робота выводит сварочную головку к исходной позиции нового шва, где оп ть вступает в работу предлагаемое устройство. Если сварку данных деталей производить автоматической установкой или сварочиым роботом, не оснащенHbw устройством дл направлени электрода по стыку, то сварочна головка с электродом движетс вдоль теоретической линии , т.е. шов наклсЦйлваетс неточно по действительной оси разделки кромок свариваемых деталей, чем ухудшаетс качество сварки. , . . предлагаемое устройство позвол ет автоматизировать направление сварочной головки в процессе сварки по требуемой траектории. Экономический эффект достигаетс за счет освобождени сваЕадика во врем сварки издели . Роль сварщика сводитс к контролю установки сварочной головки в начале сварки. Затем процесс происходит автоматически. В этом случае оператор-сварщик моет одновременно обслуживать нескольо установок сварочных роботов в завиимости от длины свариваемых швов.The invention relates to automatic welding, in particular, to devices for directing a welding head along the line of a welded joint, and can be used in automatic welding machines, welding robots and other welding machines for automatic welding of corner, butt, butt and overlap joints. with copying the path of the welded joint during the welding process. A device for guiding an electrode through a joint is known, which contains a welding torch mounted on a carriage and equipped with a C1-type impact probe. A disadvantage of this device is the limited range of products to be welded due to the deformation of the edges of the parts when interacting with the probe. A device for guiding an electrode along a joint is known, comprising a housing, a welding torch placed therein, and a movable spring-loaded probe mounted on it, made in the form of a two-armed lever, a probe signal converter, and an actuator C 23. The disadvantage of this device is low reliability; caught by the complexity of its design. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device while simplifying its design. The goal is achieved by the fact that the device for guiding the electrode along the junction, containing a housing, a welding torch located in it and a spring-loaded probe mounted on it / made in the form of a double arm, a probe signal converter and an actuator, is equipped with a carriage installed in case and connected to the executive body, while the probe signal converter is made in the form of two measuring nozzles installed opposite each other and connected by air channels to the executive body, The unit is mounted between the measuring nozzles, the executive body is made in the form of a syringe holder sealed on the case, hermetically sealed with glasses on the outside and provided with rods, fixed on the inside of the bellows and their moving ends with the carriage, and the mounting head is mounted on carriage. FIG. 1 depicts a device, a general view; FIG. 2, section A-A in FIG. 1, in FIG. 3 view B in FIG. 1, in FIG. 4 - explanation of the operation of the device. On the axis 1 of the housing 2. hinged probe 3, made in the form of two shoulders of the lever. In the lower arm of the probe 3, an axis 4 is fixed, on which link 5 is pivoted, pushed against the lower shoulder of the probe 3 by a spring 6. A replaceable tip 7 is inserted into link 5, which constantly interacts with the joint of the welded parts 8 and 9 during welding. Thus, the lower arm of the probe 3 is made turning on the axis 4 in order to prevent the tip 7 from breaking when it is attacked by random obstacles. The upper arm 10 of the probe 3 performs the role of a flap of a differential pneumatic system nozzle - flap, including measuring nozzles 11 and 12, power nozzles 13 and 14, measuring chambers 15 and 16, and an actuator made in the form of bellows 17 and 18. Each of the bellows 17 and 18 with one of its ends fixed on the covers 19 and 20, respectively, fixedly mounted on the holder, and the other end rigidly connected to rods 21 and 22, fixed on the carriage 23, mounted movably on the ball bearings 24 in the housing 2. Outside the bellows are closed to the glasses and 25 and 26 forming closed chambers 27 and 28 with the outer surfaces of the bellows. The latter are connected to the measuring nozzles and chambers by means of channels 29-32 connected to the air inlet nozzle 33. The upper arm 10 of the probe 3 by means of springs 34 and 35 is installed in the middle between the measuring. nozzles 11 and 12. Welding torch 36 is mounted on carriage 23. In the upper part of housing 2 there is a brake, diaphragm type, consisting of a diaphragm gy 37 with a strap 38 and ki 39 attached to it, with which the diaphragm 37 presses to housing 2. The operation of the device is shown in FIG. 4 on the example of automatic welding of a butt weld with cutting of the edges of the parts to be welded by a welding robot or other welding machine equipped with this device. The diagram shows the proposed axis for cutting the edges of parts 8 and 9 and the actual axis B, G2, which does not coincide due to inaccuracies in the manufacture of parts or due to possible deviations during installation of the part in the welding device. The device works as follows. When compressed air is supplied to the brake through the nozzle 40, the diaphragm 37 bends and the pad 38 is pushed to the upper plane of the carriage 23, with the result that the carriage and the housing are rigidly connected to each other. To the starting point of welding. The welding head 36 is supplied by a software control system of the welding robot. At the same time, the electrode is at point B, and replaceable, but the not 7 ini and 3 are at point D in cutting the edges of the welded parts 8 and 9. As the welding head continues to move from point B to point B, the electrode direction along the actual axis of cutting the parts edges i.e. along the axis of the seam, carried out by the device. When ets n while the actual axis of the seam coincides with the theoretical upper arm 10 (flap) of the probe 3 is located in the middle between the measuring nozzles 11 and 12. Jets 11 and 12 have jets of equal size due to which, in measuring chambers 15 and 16, as well as closed chambers 27 and; 28, equal pressures are established, causing equal effects on the executive bodies, i.e. the bellows 17 and 18, whereby the carriage 23 with the welding head 36 remains in the neutral position, i.e. exactly over the seam axis. If the actual axis of the seam starts to deviate from the theoretical axis, for example, to the left, then the tip 7 also deviates to the left, and the valve 10, turning on axis 1, approaches the nozzle 11, moving away from the nozzle 12. In this case 12 more air flows out than from the nozzle 11, resulting in a higher pressure in the measuring chamber 15 and in the closed chamber 27 than in the measuring chamber 16 and in the closed chamber 28. Under the influence of unequal pressures in the chambers 27 and 28, the actuators ( bellows 17 and 18) move the carriage 23 with welding head 36 to the left, i.e. towards the bellows 18, by the same amount, selected by the ratio of the arms of the two shoulders (probe 3), by which the tip 7 is displaced from the theoretical axis of the sosa. Thus, the electrode is exactly above the real axis of the seam. When the welding head comes to the end of the welding parts and is at point B. at a distance of 30-40 mm from the end of the parts, then, 1HF1 | 1k 7 appears on the edge of the item at point G. At this moment, a command is given to the compressed air supply through the fitting 40 to the brake from the welding robot software control system. At E. THOM, the diaphragm 37 bends and presses the cover 38 to the carriage 23. As a result of this, KiapeTKa 23 is rigidly connected to the holder of the welding head. Further movement of the welding head from point Bj. to point D is carried out only by the program control system of the welding robot according to a previously scheduled program, regardless of the position of the tip 7 of the probe 3. As soon as the tip 7 reaches the end of the parts and leaves the parting, the valve 1-0 is installed midway between the nozzles 11 and 12 under the influence springs 34 and 35. But this does not cause carriage movement .23, as it is rigidly connected to the holder by means of a brake and moves from point b to point G. only from the program control system of the welding robot. When the welding head comes to the end of the parts and is at the point r / i., The welding stops and the brake is switched off, with the result that the brake pad 38 moves away from the carriage 23, which moves to the neutral position (middle position under the influence of power organs (bellows D7 and 18 |. At the end of the welding of this weld, the control system of the welding robot takes the welding head to the initial position of the new weld, where the proposed device again comes into operation. If the robot is not equipped with an Hbw device for guiding the electrode along the junction, the welding head with the electrode moves along a theoretical line, i.e., the seam is tilted inaccurately along the actual axis of grooving of the edges of the parts to be welded. direction of the welding head during the welding process along the required trajectory. The economic effect is achieved due to the release of the welding head during the welding of the product. The role of the welder is to control the installation of the welding head at the start of welding. Then the process takes place automatically. In this case, the operator-welder washes at the same time to serve several installations of welding robots depending on the length of the welds.

шsh

Фие1Fie1

фиг. 2FIG. 2

Фиг.FIG.

Claims

A DEVICE FOR DIRECTING AN ELECTRODE BY A JOINT, comprising a housing, a welding torch placed in it and a movable spring-loaded probe mounted on it, made in the form of a two-armed lever.

probe signal converter and actuator, characterized in that, in order to increase the reliability of the device while simplifying its design, the device is equipped with a carriage mounted in the housing and connected to the actuator, while the probe signal converter is made in the form of two measuring nozzles mounted opposite each other and connected by air channels to the actuator, the probe is mounted between the measuring nozzles, the actuator is made in the form of opposite sensor body bellows sealed cups with the outside and provided with rods, fixed to the inner side of the bellows and their connecting ends are movable with the carriage and welding head mounted on the carriage.

aa..S.U (tt) - ^ 1030 1 1 9>