Устройство для автоматического направления сварочной головки по стыку

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИ ПО СТЫКУ,содержащее датчик стыка, закрепленный на конце рычага, установленного на поворотном стакане, подключенный к выходу блока програмMHoio управления, причем ось поворотного стакана закреплена на механизме программного перемещения, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности направленияголовки по стыку, устройство дополнительно снабжено вторым поворотным стаканом с направляющими, на которых установлена сварочная головка, приводами перемещения сварочной головки и вращения второго поворотного стакана, причем управляющий вход привода перемещения сварочной головки подключен к выходу датчика стыка, а привод вращения второго поворотного стакана - к выходу блока программного управления, при этом ось второго по-воротного стакана совпадает с осью пеового поворотного стакана.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛ1Н (5!)4 В 23 К 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР йО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3615900/25-27 (22) 20.05.83 (46) 07.08.85. Бюл. N 29 (72) В.А. Анкудинов, В.В. Ииков и Л.Ф. Чумак (53) 621.791.75(088.8) (56) Патент СЦА - 4255643, . кл. В 23 К 9/12, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М - 772762, кл. В 23 К 9/10, 1977. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ СВАРОЧНОЙ ГОЛОВКИ

ПО СТЫКУ, содержащее датчик стыка, закрепленный на конце рычага, установленного на поворотном стакане, подключенный к выходу блока программного управления, причем ось пово„„БО„„1171246 ротного стакана закреплена на механизме программного перемещения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности направления: головки по стыку, устройство дополнительно снабжено вторым поворотным стаканом с направляющими, на которых установлена сварочная головка, приводами перемещения сварочной головки и вращения второго поворотного стакана, причем управляющий вход привода перемещения сварочной головки подключен к выходу датчика стыка, а привод вращения второго поворотного стакана — к выходу блока программного управления, при этом ось второго поворотного стакана совпадает с осью первого поворотного стакана.

1 11712

Изобретение относится к автоматизации сварочного производства и может быть использовано для коррекции траектории сварочной головки IlpoMbBU ленного робота. 5

Цель изобретения — повышение точности направления сварочной головки по стыку.

На фиг. 1 показано устройство, схема; на фиг.2 — расположение голов- 1О ки с датчиком относительно стыка, вид сверху.

Ус гройство для автоматического направления сварочной головки по стыку содержит механизм 1 программного перемещения робота (не показан), имеющий суппорт 2, перемещающийся вдоль оси у, и каретку 3, перемещающуюся вдоль оси х, установленную на. указанном суппорте, ось 4 2р основного поворотного стакана, подвешенную к механизму 1 программного перемещения посредством жесткого закрепления на каретке 3, поворотный стакан 5, размещенный на оси 4 с 25 возможностью вращения относительно нее, рычаг 6, жестко соединенный с корпусом поворотного стакана 5, датчик 7 стыка. корпус которого жестко закреплен на конце рычага b, дополнительный.поворотный стакан 8, расположенный на оси 4 соосно с поворотным стаканом 5, имеющий направляющие

9, выполненные в виде паза, расположенные диаметрально в нижней части

35 корпуса дополнительного поворотного стакана 8, сварочную головку 10, установленную в направляющих 9 с возможностью перемещения по ним, привод 11 перемещения сварочной гоповки по направляющим 9, подключенный через блок 12 запаздывания к выходу датчика 7 стыка, привод 13 вращения дополнительного поворотного стакана

8, подключенный к блоку 14 программного управления, привод 15 вращения основного поворотного стакана 5, размещенный на последнем, подключенный к блоку 14 программного управления.

Введением направляющих 9 обеспечи- 50 вается независимость корректирующего смещения сварочной головки 10 от программного движения корпуса датчика

7 Дополнительный поворотный стакан

8 обеспечивает коррекцию отклонения 55 в том же направлении, в котором производилось измерение отклонения А от линии стыка щупом датчика 7. Направ46 2 пяющие 9 выполнены л виде рамки, жестко связанной с. корпус !м дополнительного поворотного стакана 8, при этом оси последнего и направляющих расположены под прямым углом и пересекаются. Ось корпуса датчика 7 стыка расположена иад программной траекторией перемещеиия сварочной головки

10, а его чувствительный элемент— иа линии стыка. !

1ри необходимости устройство может быть снабжено механизмом вертикчльного перемещения оси 4 в направлении оси Z (программным) и следящим механизмом вертикального перемещения датчика стыка.

В качестве блока запаздывания может быть использован блок памяти с п — последовательно соединенньпчи регистрами сдвига. В качестве датчика стыка может быть использована фотоголовка или датчики других типов.

Устройство работает следуюгцим образом.

В процессе программирования обучением сварочная головка последовательно занимает точки расположения датчика, размещенного впереди сварочной головки иа некотором расстоянии определяемом длииои рычага 6.

С ручного пульта управления роботом сварочная головка 10 выводится в точку с заданными координатами х и у (при программировании траектории сварочная головка расположена соосно ,с поворотными стаканами 5 и 8 и осью 4), после чего координаты вводятся в блок памяти блока 14 программного управления. Далее производят разворот датчика 7 стыка с рычагом

6 до.пересечения его оси с программной траекторией, полученную угловую координату также вводят в блок 14 программного управления, и производят разворот направляющих 9 дополнительного поворота стакана 8 по нормали к рычагу. Координату угла поворота направляющих 9 вводят в блок 14 программного управления совместно с координатами последующего расположения сварочной головки.

Таким образом, сварочная головка при программировании методом обучения последовательно занимает положение датчика, размещенного впереди сварочной головки на некотором расстоянии 1, при этом координаты точек и углы поворота датчика 7 и

1171246

Составитель В. Покровский

Редактор М. Ьланар Техред М.Пароцай Корректор И. Демчик

Заказ 4780/14 Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 направляющих 9 вводятся в запоминающее устройство блока 14 программного управления.

В процессе сварки блок 14 программного управления вырабатывает сигналы, управляющие приводами механизма

1 робота, перемещающего 0cb 4 по программной траектории, и приводами поворотных стаканов 5 и 8, при этом ось датчика 7 стыка также движется по программной траектории. Одновременно с программным разворотом датчика 7 производится программный разворот направляющих 9 íà yron(f> =

=(p*; + 90, где64,, — угол разворота датчика в (i-1)-ой точке программной траектории, в предыдущий момент времени.

Таким образом, в процессе сварки направляющие 9 автоматически разворачиваются в направлении, в котором производится измерение отклонения датчиком 7 стыка, что выполняется для любой точки программной траектории. Датчик 7 стыка измеряет отклонение фактической линии стыка от программной в направлении, перпендикулярном к линии, соединяющей оси датчика и поворотного стакана, посредством чувствительного элемента, находящегося в разделке стыка.

Сигнал датчика 7 через блок 12 запаздывания подается на следящий позиционный привод 11 перемещения сварочной головки по направляющим 9, l0 который производит корректирующее смещение сварочной головки по направляющим 9 относительно программного положения на расстояние d измеряемое датчиком, в результате чего сва15 рочная головка и электрод непрерывно движутся по линии стыка.

Устройство для автоматического направления сварочной головки по стыку может быть изготовлено как

20 автономный съемный узел для сварочеых роботов. Применение устройства обеспечит точную коррекцию программной траектории и позволит получить экономический эффект от внедрения его на производстве за счет повышений качества сварных соединений.