CN110216358A - 一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置，它包括一送丝机，所述送丝机接收来自所述焊丝提供装置的若干焊丝，并向所述工件方向传送所述焊丝以及一设置在所述焊枪支架上用来固定所述多个焊丝的相互位置的电嘴，所述导电嘴上设有与所述多个焊丝相对应的焊丝布置孔。本发明提供的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置，由于单个送丝机同时传送多个焊丝，所以结构紧凑，操作方便。同时，通过更换焊枪支架或导电嘴，可以方便改用不同规格焊丝，同时可实现同步、稳定的焊丝传送，保证焊接质量。另外，导电嘴作为单独的部件，通过采用不同位置分布的布置孔，进而调整所述焊丝的相互位置，以便针对不同的焊接要求的工件，而且，控制母材热量分布和熔敷金属分布，保证焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接装置，特别涉及一种可调焊丝分布埋弧焊接装置。
背景技术
目前，对于埋弧焊存在多丝多电源、双丝多电源等高效焊接技术。单电源三丝焊接技术的主要优点是具有更高的熔敷效率，在同等熔敷效率的情况下，又可以降低焊接热输入。其原理是细丝电流密度大，三个电弧热量可互相利用，热效率更高。由于采用多根例如三根焊丝，为使用不同焊丝排布实现母材热量分布控制和熔池控制提供了可能性。然而，对于单电源多丝焊接技术，由于在焊接电源、送丝系统、导电机构、电弧干扰等方面存在一些可预见问题，目前实际应用的不多。
公告号为202199909U的中国专利公开了一种单电源三丝埋弧焊枪，由三套导电杆、导电嘴、电缆夹、焊枪夹、绝缘套、送丝软管接头和一个焊枪托板组成；前后两把枪的电缆夹由电缆并联接在一台埋弧焊电源的(+)极上，中间枪的电缆夹由电缆接在埋弧焊电源的(-)极上。这种焊枪能够提高生产率30～
50％，而焊接线能量降低15～30％，节能达15～30％。
公告号为2843710Y的中国专利公开了单电源埋弧自动焊送丝系统,包括出丝器、送丝轮和导电嘴,出丝器提供的焊丝由送丝轮以设定的速度送往导电嘴,出丝器包括至少三个,共提供至少三条细焊丝,送丝轮和电弧区之间装有排列焊丝的导向装置。本发明热敷速率大,不易把焊板烧穿,可焊出形状精细的焊缝。
公告号为105562902的中国专利公开了一种多用途的单导电嘴双丝
MIG/MAG焊枪，包括枪杆；枪杆后端与2个连接头采用螺纹连接，连接头的开口处插入2根短送丝软管；枪杆外部由绝缘胶套整体包覆；枪杆的前端与汇丝帽固定连接，汇丝帽采用螺纹方式与过渡螺母相连接，过渡螺母再通过锁紧螺母与双丝焊嘴相连接；枪杆前端插入喷嘴的大开口端，将枪杆前端到所述双丝焊嘴之间部分罩于所述喷嘴内部。设计简单，结构紧凑，性能稳定可靠，配合与之配套的单电源双送丝机构，可用于需要焊接规范跨度较大的MIG/MAG焊场合，如焊接方式快速成型，也可换用不同孔径配合的双丝导电嘴也可用于常规的需要较大熔敷率的场合。
公告号为105798439B的中国专利公开了一种单电源多丝焊机及其不熄弧焊丝交替变换控制方法，单电源多丝焊机，包括宽焊接规范逆变电源、常规焊丝送丝机、细焊丝短距送丝机、单导电嘴双丝或多丝焊枪；宽焊接规范逆变电源与常规焊丝送丝机和细焊丝短距送丝机通过送丝机控制线缆连接，常规焊丝送丝机和细焊丝短距送丝机分别由粗丝送丝管和短距细丝送丝管连接到所述单导电嘴双丝或多丝焊枪，单导电嘴双丝或多丝焊枪与宽焊接规范逆变电源的输出电极中的一极通过附带保护气软管的焊接电缆连接，宽焊接规范逆变电源输出电极中的另一极通过接母材电缆与被焊母材连接。在焊接过程中能够不熄弧即可随意变换焊丝进行连续焊接，焊接电弧能够在两个焊丝端部自然过渡。
然而，上述单电源三丝或多丝电焊机的技术缺陷是：
1、多根焊丝的送丝系统的稳定性很难保证，特别是很难保证同步和稳定送丝，影响焊接质量。以及
2、在焊接过程中，不能保证三根焊丝的电压分配和导电一致性和稳定性从而有利于焊接过程的稳定。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明的目的是提供一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置，从而实现稳定、可靠的单电源多丝埋弧焊接。
为了实现上述发明目的，本发明提供的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置，它包括：
一焊接电源，所述焊接电源的负极与一工件连接；
一可同时提供若干焊丝的焊丝提供装置；
一焊枪支架；
一送丝机，所述送丝机接收来自所述焊丝提供装置的若干焊丝，并向所述工件方向传送所述焊丝；
一设置在焊枪支架上与所述焊接电源的正极相连的导电组件，所述导电组件接收来自所述送丝机送出的所述若干焊丝，并与任一所述若干焊丝保持电气连接，然后所述若干焊丝离开所述导电组件到达与所述工件设定的相应位置以便焊接；以及
一设置在所述焊枪支架上用来连接所述多个焊丝的不同分布的导电嘴，所述导电嘴上设有与所述多个焊丝相对应的各类焊丝布置孔。
进一步，所述送丝机包括若干送丝轮和带动所述送丝轮运转的动力装置，针对每一根焊丝，设有第一送丝轮组件，每一所述第一送丝轮组件包含一对同轴布置的送丝轮，以便形成一便于容纳便压紧的第一送丝槽，每一所述送丝轮沿与焊丝下行的方向垂直的水平方向的转动轴转动从而带动所述焊丝向下运动。
再进一步，所述送丝机还包括与所述第一送丝轮组件前后行对布置的第二送丝轮组件，所述第二送丝轮组件包含一对左右同轴布置的送丝轮，包括三种形式：
所述第一种第二送丝轮组件包含若干片同轴布置的送丝轮，以便形成一便于容纳和压紧焊丝的第二送丝槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽的凹槽口相对应，每一所述送丝轮转动从而带动所述焊丝送进。
所述第二种第二送丝轮组件包含单片有凹槽的送丝轮，包含一便于容纳和压紧焊丝的第二送丝槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽的凹槽口相对应。每一所述送丝轮转动从而带动所述焊丝送进。
所述第三种第二送丝轮组件包含单片无凹槽的送丝轮，与第一送丝轮组件贴合，共同形成便于容纳和压紧焊丝的送丝槽，每一所述送丝轮转动从而带动所述焊丝送进。
再进一步，所述送丝轮为V型齿轮。
所述第一送丝轮组件与所述第二送丝轮组任一由所述动力装置驱动并转动，而另一组件则作为从动件由所述被驱动组件带动并转动。
所述的第一送丝轮组件和第一种第二送丝轮组件，每组送丝轮片分别在两根平行的轴上布置，送丝轮片靠弹簧垫片提供一定的轴向压紧力压紧，从而给定足够的径向压紧力，保证单组送丝轮组件可以给多根焊丝提供足够的压紧力以确保送丝的稳定。
所述第一送丝轮组件与所述第二送丝轮组的所有送丝轮在一根转动轴上串联布置，并由一根弹簧以设定的力压紧以保证保证中间焊丝必要的送丝压紧力，这样焊丝与两侧的所述第一送丝槽或第二送丝槽接触并压紧。
再进一步，焊丝在进入导电嘴之前经由若干根再分布导向管，以确保送进的若干根焊丝适配于不同的导电嘴孔布置，且保证所述导电嘴相对所述焊枪支架转动，以便调整焊丝布置孔的位置分布，进而调整所述焊丝的位置分布，以便针对不同的焊接要求的工件。
进一步，导电嘴上的若干孔具有不同类型的分布，以便调整所述焊丝的相互位置，以便针对不用的焊接要求的工件。本发明提供的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置，由于单个送丝机同时传送多个焊丝，所以结构紧凑，操作方便。同时，通过更换焊枪支架或导电嘴，可以方便改用不同规格焊丝，同时可实现同步、稳定的焊丝传送，保证焊接质量。另外，导电嘴作为单独的部件，通过采用不同位置分布的布置孔，进而调整所述焊丝的相互位置，以便针对不同的焊接要求的工件，而且，控制母材热量分布和熔敷金属分布，保证焊接质量。
附图说明
图1是本发明的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置的整体结构示意图。
图2是本发明的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置的焊枪枪头的一个实施例的结构示意图。
图3是本发明的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置的送丝机的一个实施例的结构示意图本发明的焊丝干伸长度的定义以及测量的示意图。
图4是本发明的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置的送丝机的另一个实施例的结构示意图。
图5是本发明的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置的导电嘴的布置孔的示意图。
图6是本发明的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置与同类现有技术的焊机装置焊接质量对比图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的实施例作详细说明。
参见图1，本发明提供的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置100包括焊接电源6，可同时提供若干焊丝的焊丝提供装置101、焊枪支架102、送丝机2、导电组件4以及导电嘴21。其中，焊接电源6的负极通过线缆7与工件5连接。焊枪支架102。焊枪支架102为整个焊枪的固定框架结构。
送丝机2接收来自焊丝提供装置101的并联分布的若干焊丝1，并向工件5方向传送焊丝1。
导电组件4设置在焊枪支架102上并通过线缆8与焊接电源6的正极相连。导电组件4接收来自送丝轮3送出的若干焊丝1，并与任一焊丝1保持电气连接，然后焊丝1收到送丝轮3的传送推力离开导电组件4到达与工件5设定的相应位置以便焊接。
导电嘴21设置在焊枪支架102上用来连接所述多个焊丝的相互位置的焊丝1，导电嘴21上设有与多个焊丝1对应的焊丝布置孔211(见图5)。在本实施例中，采用3根焊丝1，所以布置孔211是三个。
另外，焊接电源6还可以通过线缆10与送丝机2相连，给送丝机2的动力装置供电。另外，在本实施例中，控制盒9与焊接电源6相连，通过参数设置控制焊接电源6的工作。
参见图2，导电组件4由固定架16和正极接线柱17组成。正极接线柱17与焊接电源6通过线缆8相连。固定架16与送丝机2固定相连。固定架16与焊枪支架102固定，也可以成为一体。
焊丝提供装置101通过柔性送丝软管11向送丝机2送丝以确保三根焊丝以一定平缓的曲率进入送丝机2。送丝软管11固定在固定架12上，固定架12的下端固定在焊枪支架102的机头上。焊丝1进入送丝软管11后，经由进丝导向管13进入送丝机2的送丝轮14之后经出丝导向管15再经下固定架16进入埋弧焊枪导电嘴座19。导电嘴座19与焊枪支架102固定，也可以成为一体。导电嘴21通过卡扣螺母20固定于导电嘴座19上。由于焊丝1从下固定架到导电嘴21的路径三根第二导向管18，使导电嘴21上的三个布置孔211不必与导电嘴座19上端的三孔位置对应，一方面可适用于不同类型的导电嘴21的布置孔21排列。参见图5,左边是一种三角形布置方式，右边是直线布置方式，这是典型的导电嘴21的布置孔211的排布方式。当转动卡扣螺母20时，导电嘴21转动，允许导电嘴21可以在90°范围内进行扭转，而不影响焊丝1的送进。这样，由于转动位置的变化，沿某一方向(需要焊机的缝隙的方向)上，会引起三根焊丝1的相互位置，从而可进一步针对不同焊接要求的工件，控制母材热量分布和熔敷金属分布，保证焊接质量。
参见图3，送丝轮3包括一个组合送丝轮14和带动所述送丝轮运转的动力装置(例如电动机，图中未示意出)，针对每一根焊丝，设有第一送丝轮组件31，每一第一送丝轮组件31包含一对左右相对布置的送丝轮14，该送丝轮14采用V型齿轮，以便形成一便于容纳便压紧的第一送丝槽311。在该实施例中，第一送丝轮组件31与从动轮38的表面贴紧，这样，第一送丝槽311与从动轮38的表面构成一封闭的通孔(例如，近似三角形)，这样可稳定地输送焊丝1。送丝轮14沿与焊丝下行的方向垂直的水平方向串联可移动地布置在转动轴35上，从而带动所述焊丝1的所述向下运动。在该实施例中，3组第一送丝轮组件31的相邻两个送丝轮14连接一起，采用一体的送丝轮14，当然也可以分开。第一送丝轮组件31的右端有一轴肩，防止送丝轮组件31向右移动，在送丝轮组件31的左端设有一压紧螺母36，它与转动轴35螺纹连接，并可旋转而可左右移动。在压紧螺母36与第一送丝轮组件31最左边的送丝轮14之间设有一弹簧34，当旋转压紧螺母36使得压紧螺母36相对于转动轴35左右移动时，可确保三根焊丝在送丝轮14上保持必要的压紧力。
实际上，所述送丝轮14也可以采用其它具有凹槽的齿轮，只要相邻两个送丝轮14之间能形成第一送丝槽311或第二送丝槽312就可以实现本发明的目的。
图4是本发明的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置的送丝机2的另一个实施例的结构示意图。与图3的实施例相比，从动轮38由第二送丝轮组件32代替。这样，该送丝机2还包括与所述第一送丝轮组件前后行对布置的第二送丝轮组件32，第二送丝轮组件32包含一对左右相对布置的送丝轮15，以便形成一便于容纳焊丝的第二送丝槽312。送丝轮15转动从而带动焊丝1的所述向下运动，同时第一凹槽311与第二凹槽312的凹槽口行对应，形成一封闭的以便焊丝1更稳定向下运行的通孔(见图4)。
上述第一送丝轮组件31与第二送丝轮组32可以相互啮合，这样，它们的任一组由上述动力装置驱动并转动，而另一组件则作为从动件由所述被驱动组件带动并转动。当然，也可以同时由动力装置驱动转动。
参见图6，针对20mm板厚和8mm板厚的搭接焊缝，左边是现有的单粗丝焊接效果，焊缝成型差，存在咬边。而右边是本发明提供的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置的实际焊接图，单电源三丝焊接效果，焊缝成型好，无咬边，这说明，本发明的本发明的高效可调焊丝分布埋弧焊接装置焊接质量好本发明具有突出的实质性的特点和显著的技术进步。
最后所要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置，其特征在于，它包括：
一焊接电源，所述焊接电源的负极与一工件连接；
一可同时提供若干焊丝的焊丝提供装置；
一焊枪支架；
一送丝机，所述送丝机接收来自所述焊丝提供装置的若干焊丝，并向所述工件方向传送所述焊丝；
一设置在焊枪支架上与所述焊接电源的正极相连的导电组件，所述导电组件接收来自所述送丝机送出的所述若干焊丝，并与任一所述若干焊丝保持电气连接，然后所述若干焊丝离开所述导电组件到达与所述工件设定的相应位置以便焊接；以及
一设置在所述焊枪支架上用来连接所述多个焊丝的相互位置的导电嘴，所述导电嘴上设有与所述多个焊丝相对应的焊丝布置孔。
2.如权利要求1所述的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置，其特征在于，所述单个送丝机送进多根焊丝，确保送丝机构的稳定性。
3.如权利要求1所述的一种高效可调焊丝分布的埋弧焊接装置，其特征在于，可实现若干根焊丝的不同分布和调节，确保焊接功能的广泛适用性。
4.如权利要求2所述的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置，其特征在于，所述送丝机包括组合送丝轮和带动所述送丝轮运转的动力装置，针对送入的焊丝，设有第一送丝轮组件，每一所述第一送丝轮组件包含若干片同轴布置的送丝轮，以便形成一便于容纳和压紧的第一送丝槽，每一所述送丝轮沿与焊丝下行的方向垂直的水平方向的转动轴转动从而带动所述焊丝向下运动。
5.如权利要求2所述的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置，其特征在于，所述送丝机还包括与所述第一送丝轮组件贴合布置的第二送丝轮组件，包括三种形式：
所述第一种第二送丝轮组件包含若干片同轴布置的送丝轮，以便形成一便于容纳和压紧焊丝的第二送丝槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽的凹槽口相对应，每一所述送丝轮转动从而带动所述焊丝送进；
所述第二种第二送丝轮组件包含单片有凹槽的送丝轮，包含一便于容纳和压紧焊丝的第二送丝槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽的凹槽口相对应。每一所述送丝轮转动从而带动所述焊丝送进；
所述第三种第二送丝轮组件包含单片无凹槽的送丝轮，与第一送丝轮组件贴合，共同形成便于容纳和压紧焊丝的送丝槽，每一所述送丝轮转动从而带动所述焊丝送进。
6.如权利要求2所述的第一送丝轮组件和第一种第二送丝轮组件，每组送丝轮片分别在两根平行的轴上布置，送丝轮片靠弹簧垫片提供一定的轴向压紧力压紧，从而给定足够的径向压紧力，保证单组送丝轮组件可以给多根焊丝提供足够的压紧力以确保送丝的稳定。
7.如权利要求3所述的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置，其特征在于，焊丝在进入导电嘴之前经由若干根再分布导向管，以确保送进的若干根焊丝适配于不同的导电嘴孔布置，且保证所述导电嘴相对所述焊枪支架转动，以便调整所述焊丝的相互位置，以便针对不同的焊接要求的工件。
8.如权利要求3所述的一种高效可调焊丝分布埋弧焊接装置，其特征在于，导电嘴上的若干孔具有不同类型的分布，以便调整所述焊丝的相互位置，以便针对不用的焊接要求的工件。
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