CN1063375C - 平面往复式连续焊枪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种专门用于连续涂层焊条焊接的平面往复式连续焊枪，其机芯由一个调速电机及其变速机构，一个形成多个导电体平面往复夹送焊条的送丝机构总成，一个焊条自动夹紧装置以及多个导电体组成，还包括一个导电体运动轨道，完成导电体在平面前进送丝轨道和退回复位轨道上往复夹送焊条与输电，克服了链式焊枪存在的弊端，实现了连续涂层焊条的大电流等离子弧焊。

Description

平面往复式连续焊枪

本发明涉及一种专门用于连续涂层焊条焊接、特别是可实现大电流等离子弧焊接的平面往复式连续焊枪。

在专利申请号为93 1 12594.4和94 2 26460.6的两项专利申请文件中均涉及到专为连续涂层焊条配套设计的大电流连续输电枪，其目的都是为实现焊条的连续送丝和连续输电。两者均采用链式空间循环传动方式，由链轮带动链条、进而带动安装于链条上的多对相距焊条电接点间节距位置的电极在链传动空间翻转、循环夹送焊条进行连续焊接。所不同的是前者采用双链带动电极在水平空间翻转送进，而后者为单链、在垂直空间翻转送进。

由于链式焊枪中的电极在空间随链条进行360°的循环运动，必然在两个链轮的前后区域形成一个为安装在链条上的电极装置的翻转空间。而该空间的存在，势必增加焊枪电极的导电点至电弧区之间的距离，从而大幅度减少了焊接电流。以目前直径φ2.0mm、电接点节距38.1mm的焊条为例，采用链式焊枪施焊，电极导电点至弧区的最小平均距离达10cm，最大焊接电流无法突破200A，这是一项严重的焊接特性方面的缺陷。

另外在焊枪的机械电气结构上还有以下三个缺点：

1、随着焊枪使用期限的延长，传动链因磨损而松驰，造成导电点间节距误差的逐渐积累，严重影响了焊接质量；

2、链式焊枪必须占有两个链轮之同的翻转空间，增加了焊枪的体积和重量；

3、链式焊枪360°的空闻翻转，限制了导电母线与电极之间导电截面积，往往使焊枪的电极温度过高。

针对现有链式焊枪存在的上述问题，本发明提供了一种新型的平面往复式连续焊枪，使用该焊枪，可以克服链式焊枪的一切弊端，从而既能进行连续涂层焊条的普通电弧焊，又可实现大电流等离子弧焊。

本发明是这样实现的：

该平面往复式焊枪包括机壳、机芯、电源输入线、电子控制装置和控制电缆，其特征在于所述的焊枪机芯由一个调速电机及其变速机构、一个形成多个导电体平面往复夹送焊条的送丝机构总成、一个焊条自动夹紧装置以及多个导电体组成，此外还包括导电体运动轨道。

该运动轨道分两段：即前进送丝轨道和退回复位轨道。

送丝机构总成实现多个导电体在运动轨道上的平面往复运动，包括一个导电体连续送丝机构在前进送丝轨道上送进焊条，一个导电体间歇回复机构在导电体退出前进送丝轨道、进入退回复位轨道后使其复位，以及一个同时将一导电体从送丝轨道快速平面移入复位轨道、另一导电体从复位轨道快速平面移入送丝轨道的间歇摆动机构。间歇的时间恰好是前进一个节距距离的时间。

分布于轨道上的多个导电体是互相独立的节距导电体，其长度为焊条电接点间节距；它由上、下座组成，各嵌一块导电触点，便于夹紧焊条与输电；节距导电体下座底部是一个齿条，前进送丝轨道上设有送丝齿轮，两者互相啮合。

施焊时，节距导电体在连续送丝机构的作用下，通过其下座底部齿条与送丝轨道中的送丝齿轮挨个啮合，在轨道中连续顶推相邻的前一节距导电体前进；此时的节距导电体在焊条自动夹紧装置的作用下处于锁紧状态，保证导电体在自身连续运动的同时能夹紧焊条送进并输电。当节距导电体在送丝轨道上运动至焊枪头部时脱离锁紧，自动松开焊条，进而在间歇摆动机构的作用下，节距导电体由送丝轨道被快速平面移动到复位轨道；同一时刻，由复位轨道上的间歇回复机构送至焊枪尾部等待的节距导电体也在该间歇摆动机构的快速作用下，由复位轨道快速平面移动到送丝轨道，并与送丝齿轮啮合。整个循环运动过程中，节距导电体的前后位置方向始终没有改变，不用作360°的翻转，这样就实现了导电体在运动轨道上平面往复连续运动。

本发明的优点在于：

①采用平面往复式连续焊枪，无需考虑电极翻转空间，导电点至弧区的平均距离简化为节距导电体上导电触点至弧区的最近距离十P/2(P为焊枪导电点间节距，即焊条电接点间节距，对本发明来说，也就是节距导电体长度)，由于该部件结构简单，导电触点可设计为几乎靠近焊枪前端壳体。以直径φ2.0mm、节距38.1mm的焊条为侧，采用该焊枪施焊，至弧区的平均距离只有4cm，仅为链式焊枪的2/5。

②由于导电点至弧区距离的缩短，焊接电流大幅度上升。还是以φ2mm、节距38.1mm的连续焊条为例，使用该焊枪，焊接电流可达270A～300A，可一次穿透16mm厚的钢板，实现了大电流下的等离子弧焊。

③由于节距导电体的送进是靠其底部加工成形的齿条与送丝齿轮啮合运动，所以导电点间节距仅受导电体加工精度影响，在使用过程中不易受外界因素的干扰，损耗低，保持良好的送进精度，无累积误差。

④各节距导电体间靠互相顶进运动，其两侧和底部齿条边缘均可成为输电接触平面，因此输电截面积很大，相应的散热面积也增加。

⑤导电触点与节距导电体上下座固定连接，改变了链式焊枪导电触点在电极座内活动的状态，降低接触电阻，改善焊枪发热状况。

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。

图1为本发明的导电体平面循环示意图；

图2为实施例机芯的剖视图；

图3为图2的俯视图。

图2、图3中的零部件名称如下：

1．挡弧板  2.压紧力调节机构 3．压紧机构       4．节距导电体上座

5．焊条    6．调速电机       7．节距导电体下座 8．送丝齿轮

9．凸轮    10．拔叉撞块      11．拔叉杆        12．前拔叉块

13．导电体复位杆 14．复位弹簧 15．回送齿条 16．后拔叉块

参照附图：

本发明的平面循环原理在于导电体的运动是由导电体送进、导电体退位、导电体回复及导电体进位四个步骤组成。

图1所示，AB为前进送丝轨道，A、B分别为其起点和终点；CD为退回复位轨道，C、D两点也各为起点和终点。导电体在轨道上被循环送进和回复，当其由送丝轨道终点B转移至复位轨道起点C时，表示导电体退位，由复位轨道终点D转移至送丝轨道起点A时，则表示导电体进位。

图示实施例，焊条5经焊枪一侧穿过机芯，焊枪前端设有挡弧板1，焊条自动夹紧装置是导轨压紧式，由压紧力调节机构2和压紧机构3组成，后者装有压紧导轨，用于压紧由上座4和下座7组成的节距导电体，保证能夹持焊条，前者可根据焊条不同规格调节压紧力。为了减少节距导电体在压紧轨道上的运动阻力，其上座有一个滚轮，以便与压紧轨道保持滚动摩擦。由凸轮9、拔叉撞块10、拔叉杆11和前拔叉块12以及后拔叉块16块组成的间歇摆动机构完成节距导电体运行至送丝轨道终点B及复位轨道终点D时的快速退位和进位。

焊条的送进是靠送丝齿轮8依次与进入送丝轨道夹紧焊条的、下座带齿形的各节距导电体啮合来顶进相邻的前一节距导电体，而退位后进入复位轨道的节距导电体则是通过扇形齿轮与回送齿条15啮合来间歇带动导电体复位杆13使其复位。

施焊时，调速电机6带动变速机构，进而带动送丝齿轮8与节距导电体下座7底部齿条啮合，顶进相邻前一节距导电体进入压紧机构3，使其一边靠滚轮与压紧机构3上的压紧轨道滚动摩擦，一边夹送焊条并输电。当节距导电体运行至焊枪头部送丝轨道终点B脱离压紧轨道时，安装其上的复位弹簧将上下座自动弹开，使焊条与导电触点分离，由凸轮9撞击拔叉撞块10，带动拔叉杆11及与之相连的前拔叉块12将节距导电体顶出退位；与此同时，被导电体复位杆13带动回复至焊枪尾部复位轨道终点D的另一节距导电体也被同样与拔叉杆11相连的后拔叉块16顶出进位，进入送丝轨道，与送丝齿轮8啮合。导电体复位杆13靠与之相连的回送齿条15与扇形齿轮啮合完成导电体的回复运动，当将导电体回送到位后，复位弹簧14将其弹回原位，以待回送下一导电体。

本发明并非局限于实施例所示机构，焊条的自动夹紧除实施例所采用的导轨压紧式，利用外界力的作用来保证节距导电体上下座之间的夹紧外，还可采用节距导电体上下座自锁压紧式，送丝时自动锁紧焊条，复位时靠外力顶开自锁的上下座，当再度进入送丝轨道时，卸去外力，重新锁紧送丝。而实现间歇移动、间歇摆动的形式也是多种多样，如采用曲柄连杆机构可代替实施例中的间歇回复机构；也可靠电磁铁定时给拔叉杆发送信号来完成间歇摆动，实现导电体在平面上往复夹送焊条的运动。

Claims (5)

1、一种平面往复式连续焊枪，包括：机壳、机芯、电源输入线、电子控制装置、控制电缆和导电体运动轨道，其特征在于：机芯中的送丝机构含有一个导电体连续送丝机构、一个导电体间隙回复机构和一个间隙摆动机构，导电体运动轨道含有前进送丝轨道和退回复位轨道。

2、根据权利要求1所述的平面往复式连续焊枪，其特征在于：每一独立导电体的长度与焊条电接点之间的节距相等。

3、根据权利要求1或2所述的平面往复式连续焊枪，其特征在于：导电体由上、下座组成，各嵌一个导电触点。

4、根据权利要求3所述的平面往复式连续焊枪，其特征在于：导电体的下座底部是一个齿条。

5、根据权利要求4所述的平面往复式连续焊枪，其特征在于：轨道中有一个能与齿条相啮合的送丝齿轮。

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