SU745617A1

SU745617A1 - Apparatus for guiding electrode along the butt

Info

Publication number: SU745617A1
Application number: SU772534732A
Authority: SU
Inventors: Виктор Анатольевич Тимченко; Евгений Федорович Маличенко; Александр Матвеевич Билык; Олег Николаевич Гудима; Николай Никитович Сакало; Владимир Андреевич Курасов; Валерий Александрович Жуков; Валериан Николаевич Бизюкин; Станислав Васильевич Щербаченко; Леонид Николаевич Новиков
Original assignee: Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона Ан Украинской Сср
Priority date: 1977-10-20
Filing date: 1977-10-20
Publication date: 1980-07-07

Description

( 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА ПО СТЫКУ(54) DEVICE FOR DIRECTION OF ELECTRODE ON JOINT

Изобретение относитс к автоматизации процессов сварки, в частности к устройствам дл поиска стыки и последующего направлени электрода по стыку, и может быть применено при сварке пр мошовных труб, полотнищ и других листовых конструкций. Известны устройства дл направлени электрода по стыку с помощью электромеханических датчиков, у которых щуп перемещаетс в разделке стыка 1 . Недостатком таких устройств вл етс то, что перед сваркой каждого н вого стыка необходимо вручную устанавливать копирный щуп (или ролик) в разделку. Эта операци требует об за тельного присутстви оператора, снижает производительность труда и не позвол ет одному оператору эффектнаrio обслуживать несколько сварочных аппаратов при многоголовочной сварке Известно устройство, которое сигнализирует о западании щупа в раздел ку и о смещении стыка относительно электрода. В указанном устройстве на держате ле закреплен щуп, взаимодействующий с кромками разделки стыка, опорный ролик, остгиощийс на поверхности издели в течение всего процесса работы , и выключатель, который дает сигнал при западании щупа в разделку, т. е. при смещении щупа относительно опорного ролика ниже заранее установленного уровн 2. Устройство содержит жестко соединенный со сварочной головкой корпус, с которым св заны нажимной ролик и копирный щуп,, укрепленные на держателе и взаимодействующие с поворотным рычагом, установленным в подшипниках и св занным с корем индукционного преобразовател . Устройство содержит также пневмоцилиндр с подвижным штоком, обеспечивающим поджим щупа и ролика к изделию, а также корректор положени сварочной головки. . Недостаток этого устройства заключаетс в его больших габаритах в области стыка, что увеличивает рас;сто ние места сварки от места зажим кромок, а следовательно ухудшает качество сварки. Целью изобретени вл етс уменьшение габаритов устройства в зоне стыка. Поставленна цель достигаетс за счет того, что пневмоцилиндр встроен в корпус устройства, а дл креплени держател введена поворотна т га , установленна в подшипниках в полом , подпружиненном относительно из лели штоке пневмоцилиндра, на одном конце т ги укреплен держатель, а другой конец через шлицевое соединение св зан с рычагом, укрепленным на коре преобразовател . При этом подшипники, в которых установлен рычаг, смонтированы в корпусе пневмоцилиндра , а щуп, выполненный в виде ролика, и нажи.даой ролик установлены консольно относительно поворотной т ги, причем оси их расположены в одной плоскости, перпендикул рной стыку.The invention relates to the automation of welding processes, in particular, to devices for searching for joints and subsequent direction of the electrode along the joint, and can be applied in welding of straight pipes, panels and other sheet structures. Devices are known for guiding the electrode through a joint using electromechanical sensors, in which the probe moves in the groove of the joint 1. The disadvantage of such devices is that before welding each new joint it is necessary to manually install a copier probe (or roller) in the groove. This operation requires the presence of the operator, reduces labor productivity and does not allow one operator to effectively serve several welding machines during multihead welding. A device is known that signals the probe is falling into the section and the joint is displaced relative to the electrode. In the specified device, a probe is attached to the holder, which interacts with the edges of the butt splitting, a support roller, which is wetted on the surface of the product during the entire work process, and a switch that gives a signal when the probe is squeezed into the splitting, i.e. below a predetermined level 2. The device comprises a housing rigidly connected to the welding head, with which a pressure roller and a copy probe are attached, fixed on the holder and interacting with a pivoting lever installed in the dshipnikah and associated with the induction armature transducer. The device also contains a pneumatic cylinder with a movable rod, which provides pressing the probe and roller to the product, as well as a corrector of the position of the welding head. . The disadvantage of this device lies in its large dimensions in the joint area, which increases the spread of the welding place from the edge clamping point and, therefore, deteriorates the quality of welding. The aim of the invention is to reduce the size of the device in the joint area. This goal is achieved due to the fact that the pneumatic cylinder is built into the device case, and for fastening the holder a swiveling rod is inserted, installed in bearings in a hollow spring-loaded relatively to the rod of the pneumatic cylinder at one end of the rod, and the other end is reinforced through a splined joint connected with a lever mounted on the converter core. At the same time, the bearings in which the lever is installed are mounted in the pneumatic cylinder body, and the stylus, made in the form of a roller, and the press roller are mounted cantilever relative to the swivel rod, and their axes are located in the same plane, perpendicular to the joint.

На фиг. 1 представлен вид сбоку предлагаемого устройства (стрелкой А указано направление перемещени свариваемого издели ); на фиг. 2 - положение щупа и опорного ролика относительно разделки кромок стыка; на фиг, 3 -- механизм качани опорного ролика (рычаг условно повернут в плоскость сечени ).FIG. Figure 1 shows a side view of the device proposed (arrow A indicates the direction of movement of the product being welded); in fig. 2 - the position of the probe and the support roller relative to the cutting of the edges of the joint; Fig. 3 shows the mechanism for swinging the support roller (the lever is conventionally rotated into the section plane).

Салазки 1 корректора электрода установлены подвижно относительно штанги 2 сварочного аппарата и винтовой переда чей 3 св заны с приводом корректора (условно не показан). К салазкам 1 крепитс сварочна головка 4 с мундаитуком и корпус 5 датчика.The slide 1 of the electrode corrector is mounted movably relative to the rod 2 of the welding machine and the screw transmission 3 is connected with the corrector drive (conventionally not shown). Welding head 4 with a kit and a sensor body 5 are attached to the slide 1.

Корпус 5 одновременно вл етс цилиндром , в котором расположен поршень б, закрепленный на штоке 7. Поршень подпружинен относительно издели пружиной 8. В корпусе 5 (цилиндре) выполнен канал дл подвода воздуха в нижнюю полость пневмоцилиндра.The housing 5 is at the same time a cylinder in which a piston b is mounted on the rod 7. The piston is spring-loaded relative to the product by a spring 8. In the housing 5 (cylinder) there is a channel for supplying air to the lower cavity of the pneumatic cylinder.

Т га 9 установлена на подшипникахT he 9 installed on bearings

10с возможностью вращени относительно штока 7. На нижнем конце т ги 9 закреплен держатель 11. Верхний конец т ги через шлицевое соединение св зан с рычагом 12, который на подшипниках 13 установлен в корпусе пневмоцилиндра .10 with the possibility of rotation relative to the stem 7. At the lower end of the rod 9, the holder 11 is fixed. The upper end of the rod through the spline connection is connected with the lever 12, which is mounted in bearings of the pneumatic cylinder on bearings 13.

Рычаг .12 св зан с подвижным корем дифтрансформаторного преобразовател 14, Преобразователь предназначен дл получени сигнала, пропорционального величине смещению кор , а по знаку - направлению смещени кор .The lever .12 is connected to the movable bar of the dipransformer converter 14. The converter is intended to receive a signal proportional to the magnitude of the core displacement, and in sign to the direction of the bias correction.

В держателе 11 смонтирован щуп 15 (фиг. 2), выполненный в виде вращающеtocH ролика из износостойкого материала . Форма щупа зависит от поперечного сечени разделки стыка трубы. Опорный ролик 16 располагаетс от вершины щупа на рассто нии на 1...3 мм больше чем наибольший размер фаски разделки и при- этом ролик со щупом расположены в одной плоскости, перпендикул рной стыку. Ролик 16 свободно вращаетс относительно рычага 17 Гфиг. 3), жестко закрепленного на оси 18, котора установлена в держателеIn the holder 11 is mounted a probe 15 (Fig. 2), made in the form of a rotating roller H from a wear-resistant material. The shape of the probe depends on the cross section of the groove of the pipe. The support roller 16 is located from the top of the probe at a distance of 1 ... 3 mm larger than the largest chamfer size of the groove and, moreover, the roller with the probe is located in the same plane, perpendicular to the junction. The roller 16 rotates freely relative to the lever 17 Gfig. 3) rigidly fixed on the axis 18, which is mounted in the holder

11на подшипниках. На оси 18 крепитс пластина 19, котора взаимодействует с бесконтактным выключателем 20 установленньвл на держателе 11 с возможностью регулировки относительно пластины 19. Внутреннее отверстие т ги 9 используетс дл прохода проводов к выключателю в держателе. Поворот пластины 19 против часовой стрелки (фиг. 1) ограничиваетс упором 21, при этом ролик 16 опускаетс ниже щупа 15 (при отсутствии издели на 0,2.,,0,5 мм. Рассто ние меиду щупом 15 и осью сварочного мундштука головки 4 принимают таким, чтобы наибольшее возможное смещение стыка на данной длине не превышало допускаемого несовпадени электрода со стыком.11 on bearings. On axis 18, a plate 19 is attached, which cooperates with a proximity switch 20 mounted on a holder 11 and can be adjusted relative to a plate 19. An internal opening of a rod 9 is used to pass wires to the switch in the holder. The rotation of the plate 19 counterclockwise (Fig. 1) is limited by the stop 21, while the roller 16 falls below the probe 15 (in the absence of the product by 0.2... 0.5 mm. The distance between the probe and the axis of the welding nozzle of the head 4 such that the maximum possible displacement of the joint at a given length does not exceed the permissible mismatch of the electrode with the joint.

Габариты держател 11 и штока 7 позвол ют расположить сварочный мундштук головки 4 на минимальном рассто нии от нажимного ролика 22 трубосварочного проходного стана 23, что обеспечивает сборку н сварку трубной заготовки без превышени кромок и устран ет возможность по влени треадин в шве из-за смещени кромок в процессе движени трубы.The dimensions of the holder 11 and the rod 7 allow the welding nozzle of the head 4 to be positioned at a minimum distance from the pressure roller 22 of the pipe-welding pass-through mill 23, which ensures the assembly and welding of the pipe billet without exceeding the edges and eliminates the possibility of appearance of thread in the seam due to the displacement of edges in the process of moving the pipe.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В исходном положении (при отсутствии издели ) опорный ролик 16 под действием собственного веса поворачивает рычаг 17 и через ось 18 пластину 19 до упора 21, При этом опорны ролик 16 расположен на 0,2,..0,5 мм ниже щупа, выключатель 20 регулируют относительно пластины 19 таким образом , чтобы выключатель находилс в оключенном состо нии, и такое состойние выклю-чател сохран етс и при касании издели одновременно щупом 15 и роликом 16. При западании щупа 15 в разделку опорный ролик 15 всегда остаетс на поверхности издели -и поэтому пластина 19 поворачиваетс по часовой стрелке. При смещении ролика 16 на величину, равную наименьшей возможной глубине разделки (дл труб 2,5 мм), пластина 19 включает выключатель 20, что соответствует вьадаче сигнала в схеглу управлени Дальнейший подъем ролика 16, т. е. западание щупа 15 в глубокую разделку , не измен ют состо ние выключател 20, он находитс ро включенном состо нии. Регулировкой положени корпуса 5 относительно головки 4 с мундштуком обеспечиваетс следующее условие: при совмещении со стыком электрода и щупа 15 корь дифтрансформаторного преобразовател 14 находитс в среднем положении и поэтому сигнал на его выходе.равен О, т. е. привод корректора неподвижен. В исходном положении сжатый воЗдух подаетс в нижнюю полость цилиндра, поршень 6 поднимает шток 7 вверх, а также т гу 9In the initial position (in the absence of the product), the support roller 16 rotates the lever 17 under the action of its own weight and through the axis 18 plate 19 up to the stop 21, while the support roller 16 is located 0.2, .. 0.5 mm below the probe, switch 20 regulate relative to the plate 19 so that the switch is in the off state, and such resistant switches remain and when the product is touched simultaneously by the probe 15 and the roller 16. When the probe 15 is tapped into the groove, the support roller 15 always remains on the surface of the product so plate 19 is turning It is clockwise. When the roller 16 is displaced by an amount equal to the smallest possible cutting depth (for 2.5 mm pipes), the plate 19 turns on the switch 20, which corresponds to the signal signal in the control pattern. Further lifting of the roller 16, i.e. dropping the probe 15 into deep cutting, The state of the switch 20 does not change, it is in the on state. By adjusting the position of the housing 5 relative to the head 4 with the mouthpiece, the following condition is provided: when combined with the electrode and probe 15, the measles of the diffraction transformer 14 are in the middle position and therefore the output signal is equal to O, i.e. the corrector drive is stationary. In the initial position, the compressed air is fed into the lower cavity of the cylinder, the piston 6 raises the rod 7 upwards, and also comes out

держателем 11. Т га 9 перемещаетс тносительно втулки. Пружины (не показаны )- удерживают рычаг 12, а слеовательно и держатель 11, примерно в среднем положении. ВьЗключатель 20 . находитс в отключенном состо нии, 5 дифтрансформаторный преобразователь отключен от схемы управлени коррек тором, салазки 1 наход тс в крайнем исходном положении.holder 11. T he 9 moves relative to the sleeve. Springs (not shown) - hold the lever 12, and therefore the holder 11, approximately in the middle position. Down Switch 20. is in the disconnected state, 5 the DIFT converter is disconnected from the corrector control circuit, the slide 1 is in the extreme initial position.

После установки стыка в позицию . 10 сварки нижн полость цилиндра соедин етс через дроссель с атмосферой и пружина 8 без удара опускает щуп 15 и ролик 16 на поверхность издели , Привод корректора перемещает голов- |§ ку 4 поперек стыка со скоростью поиска . В начальный юмент за счет трени между щупом 15 и изделием держа- тель 11 поворачиваетс вокруг оси т ги 9 и через шлицевое соединение пово-« рачивает рычаг 12 до упора (не показан ) . При подходе к разделке щуп 15 начинает западать в нее, опуска сь относительно ролика 16, который всега остаетс на поверхности изделий. „ осле опускани щупа 15 на настроенную величину пластина 19 заходит в вырез выключател 20, который выдает сигнал в схему управлени на выключение привода корректора. Одновременно выдаетс сигнал на подключение дифтрансформаторного преобразовател к усилителю привода корректора, т. е. на включение устройства в режиме слежени за стыком. Рассогласование между щупом 15 и yi- дштyкoм гоцо-вкк 35 4, возникшее в начальный моментAfter setting the joint in position. 10 welding the lower cavity of the cylinder is connected through the throttle to the atmosphere and the spring 8 without impact lowers the probe 15 and the roller 16 on the surface of the product. The drive of the corrector moves the head 4 across the junction with the search speed. In the initial adjustment, due to the friction between the probe 15 and the product, the holder 11 rotates around the axis of the rod 9 and turns the lever 12 up to the stop (not shown) through the spline connection. When approaching the cutter, the probe 15 begins to sink into it, lowering relative to the roller 16, which always remains on the surface of the products. After the probe 15 is lowered by the adjusted value, the plate 19 enters the cutout of the switch 20, which gives a signal to the control circuit to turn off the drive of the corrector. At the same time, a signal is issued to connect the Diffransformer converter to the amplifier of the corrector drive, i.e., to turn on the device in the joint tracking mode. The mismatch between the probe 15 and the yi- piece gozo-VKK 35 4, which occurred at the initial moment

поиска, отрабатываетс приводом корректора и электрод выводитс на стык.the search is performed by the drive of the corrector and the electrode is brought to the joint.

При сварке щуп 15 прижимаетс пру- 40 жиной 8 к разделке. Вращение ролика 15 обеспечивает перекатывание его через небольшие неровности и вм тины металла, которые могут образовыватьс на кромках при-формовке трубы. При 4S отклонении стыка от оси электрода кромки разделки воздействуют на щуп 15 и поворачивают держатель 11 и рычаг 12 вокруг оси т ги 9. Рычаг 12 смещает корь дифтрансформаторного « преобразовател 14, который вырабатывает управл ющий сигнал дл включени привода корректора в направлении восстановлени симметрии кор When welding, the probe 15 is pressed with spring 8 to the groove. The rotation of the roller 15 allows it to roll through small irregularities and gaps in the metal, which can form on the edges when the pipe is being formed. With 4S deviation of the joint from the axis of the electrode, the edges of the groove act on the probe 15 and rotate the holder 11 and the lever 12 around the axis of the rod 9. The lever 12 displaces the core of the diffraction transformer 14, which generates a control signal to activate the corrector drive in the direction of restoring the symmetry of the core

преобразовател , .т. е, совмещени электрода со стыком.converter, t e, aligning the electrode with the joint.

Расположение осей щупа 15 и опорного ролика -16 в плоскости перпендикул рной стыку, устран ет вли ние погрешностей поперечного сечени трубы в зоне стыка на точность оп- ЙО ределени положени нахождени щупом разделки, особенно при небольшой ее глубине. Колебани уровн сварки компенсируютс пружиной 8, а беззазорное шлицевое соединение обеспечи- 65The location of the axes of the probe 15 and the support roller -16 in the plane perpendicular to the junction eliminates the influence of the cross section errors of the pipe in the joint zone on the accuracy of determining the position of the cutting probe, especially at its small depth. Welding level oscillations are compensated by a spring 8, and the backlash-free spline connection is provided

вает без погрешностей передачу отклонений щупа 15 с держателем 11 к рычагу 12 и корю 14 дифтрансформаторного преобразовател .Without errors, the transmission of deviations of the probe 15 with the holder 11 to the lever 12 and the koryu 14 of the DIFT converter.

В случае сбо в работе устройства в процессе сварки и выходе щупа 15 из разделки пластина 19 отключает выключатель 20, что служит сигналом о нечеткой работе устройства, и при надобности, о выюпочении сварки.In the event of a malfunction of the device during the welding process and the exit of the probe 15 from the groove, the plate 19 turns off the switch 20, which serves as a signal about the fuzzy operation of the device, and if necessary, about welding out.

После окончани сварки (или при подходе к месту перекрыти швов) при многоголовочной сварке ддафтрансформаторный преобразователь отключаетс от привела корректора, включаетс сжатый воздух и держатель 11 поднимаетс над 5 зделием, По команде, подаваемой схемой управлени , привод перемещает салазки 1 в исходное положение .After the end of welding (or when approaching the point of overlap of the seams), when multihead welding, the dadaftransformer converter is disconnected from the corrector, compressed air is turned on, and the holder 11 rises above the ground level. When commanded by the control circuit, the drive moves the slide 1 to the initial position.

Claims

Thus, the proposed device allows the welding point to be brought closer to the point where the edges of the joint are clamped, thereby eliminating the occurrence of cracks and other defects in the seam, as well as improving the accuracy of alignment of the electrode with the joint in the presence of fluctuations in the level of edges along the joint. Invention Formula

A device for guiding the electrode along the junction, comprising a housing rigidly connected to the welding head, with which a pressure roller and a copy probe are attached, fixed on the holder and interacting with a pivoting lever, mounted in bearings and connected to the induction converter core, a pneumatic cylinder with a movable rod, providing clamping probe and roller to the product, as well as the corrector position of the welding head, characterized in that, in order to reduce the size of the device in the joint area, the pneumatic cylinder is built into The device start-up, and for fastening the holder, a swiveling rod was introduced, mounted on bearings in a hollow, spring-loaded with respect to the product, a pneumatic cylinder rod, a holder was fixed at one end of the rod, and the other end connected with a lever on a converter bark at the end of the rod. in which the lever is installed, are mounted in the casing of the pneumatic cylinder, and the stylus, made in the form of a roller, and the pressure roller are located cantilever relative to the swivel rod, and their axes are located in the same plane, pendent joint.

Sources of information taken into account during the examination 1. Lvov N. S, Automation of the direction of the welding head according to junction 1 "I

Mechanical Engineering, 1963., ku

2. Author's certificate} № .296, cl. B 23 K 9/10, O9.i: 71

/ -

fzg.1

fS

Phage 2