CN2186621Y

CN2186621Y - 埋弧自动钢筋对焊机

Info

Publication number: CN2186621Y
Application number: CN 93232040
Authority: CN
Inventors: 尹洪珠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1993-10-15
Publication date: 1995-01-04
Anticipated expiration: 2003-10-15

Abstract

一种用于建筑工程中钢筋竖向对焊的埋弧自动钢筋对焊机，属焊接自动化领域。由自动控制装置，焊接机具和焊接变压器组成。自控装置由双电源中心执行电路、无触点开关电路及顺序控制电路组成，在给定电压和电弧电压的共同作用下，并通过顺序控制，无触点开关电路按一定的逻辑关系导通，使两组电源交替为执行电机供电，并控制电机的转向，使上钢筋按照设定的程序自动上升，下降和停止，实现了焊接过程的自动化。而且焊接质量高，效率高，设备使用寿命长。

Description

埋弧自动钢筋对焊机是建筑工程中的钢筋对焊设备，属于焊接自动化领域。

在建筑工程中，钢筋的连接是决定工程质量的关键环节。目前，钢筋连接方法有电阻焊、闪光焊、熔剂焊及埋弧对焊等，其中埋弧对焊（有的称埋弧压焊，也有的称电渣压焊）是最经济高效、最值得推广的一种方法，在埋弧对焊中，有正在推广半自动焊的，也开始出现全自动焊，前者因是半自动焊，施焊中要求人的技术素质高，质量不容易保证，后者尽管焊接质量得到了改善，但因设备的稳定性或者说使用寿命得不到保证，影响了其发展。

本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供一种结构简单、焊接质量高，使用寿命长的埋弧自动钢筋对焊机。

本实用新型由自动控制装置、焊接机具和焊接变压器三部分组成，其要点在于自动控制装置由双电源中心执行电路，无触点逻辑开关电路和顺序控制电路组成。双电源中心执行电路有两组电源给执行电动机M供电，变压器T₁由交流380V供电，次级接整流全桥UR₅，电阻R₁₀与继电器J₁常开触点J_1－3及无触点开关ZK₃串联后并接在整流全桥UR₅输出端。变压器T₂的初级信号取自焊接变压器T₃输出的电弧电压，为随变低电压信号。次级供给整流全桥UR₆随变高电压，电阻R₁₁与继电器J₁常开触点J_1－4及无触点开关ZK₁、ZK₂串联后并接在整流全桥UR₆的输出端，整流全桥UR₅和UR₆的正电压输出端或者负电压输出端相接，这两组电源均经继电器触点与执行电动机M的电枢线圈相连，并交替导通，控制电动机M的转向。无触点逻辑开关电路主要由三极管V₁，整流全桥UR₁－UR₄及无触点开关ZK₁、ZK₂、ZK₃组成，每一个无触点开关ZK均由一个可控硅VS和二极管反并联组成，整流全桥UR₁、UR₃、UR₄的输入端均与焊接变压器T₃的次级相连，整流全桥UR₁的输出电压经稳压限流电路加在三极管V₁的基极和发射极之间，整流全桥UR₂的输入端与变压器T₁的一组次级线圈相连，其输出电压经稳压限流电路加在可控硅VS₁的控制极和阴级之间，整流全桥UR₂、UR₃的输出电压经各自的分压限流电路分别加在可控硅VS₂、VS₃的控制极和阴级之间，随着电弧电压的变化，可控硅VS₁、VS₂、VS₃按一定逻辑关系导通，形成闭环反馈控制环节。顺序控制电路主要由交流接触器CJ，继电器J₁、J₂，时间继电器JS₁、JS₂等组成，继电器J₁、J₂，时间继电器JS₁、JS₂的线圈均并联在380V电源主回路上，并均与交流接触器CJ的常开触点CJ_－2相串联。时间继电器JS₁的常开触点JS_1－1，JS_1－3，常闭触点JS_1－2分别与时间继电器JS₂、继电器J₂、J₁的线圈串联，时间继电器JS₂的常闭触点JS_2－1串接在交流接触器CJ的线圈回路中，继电器J₁、J₂的常闭触点J_1－5、J_2－3并联后串接在整流全桥UR₅的交流输入端，各继电器按照一定的程序动作，完成整个焊接过程的顺序控制。为方便夹具的调正，继电器J₁、J₂线圈上分别接了调正按钮SB₃、SB₄，为防止按钮SB₃、SB₄接通时，时间继电器JS₁带电，在JS₁、JS₂线圈的并联支路与继电器J₁J₂线圈的并联支路之间串接了交流接触器CJ的常开触点CJ_－3。焊接机具主要由直流电动机M（1），减速器（2）和双导向提升机构成，双导柱（6）和提升丝杠（3）呈三角形布置，丝杠（3）两端均有支撑。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型自动控制电路原理图。

图2是本实用新型焊接机具的主视图。

图3是本实用新型焊接机具的A向剖视图。

图1中主要由三部分电路组成，其中无触点逻辑开关电路主要由整流全桥UR₁－UR₄，三极管V₁及无触点开关ZK₁、ZK₂、ZK₃组成，每一个无触点开关ZK均由一个可控硅VS和二极管反并联组成。整流全桥UR₂的输入信号是变压器T₁提供的固定电压为12V，其输出电压经稳压管D₁稳压、电阻R₅、电位器W₃限流及电容C₁滤波后为可控硅VS₁提供控制电压，整流全桥UR₁、UR₃、UR₄的输入信号均来自焊接变压器T₃提供的电弧电压，是随变电压，整流全桥UR₁的输出电压，经电位器W₁、W₂、电阻R₁、R₂、R₃组成的分压限流电路后加在三极管V₁的基极与发射极之间，随着电弧电压的变化，三极管V₁导通或者截止，三极管V₁导通时，整流桥UR₁的输出电压经三极管V₁短路，使可控硅VS₁失去控制电压而关断，整流桥UR₃的输出电压经电阻R₆、R₇、电位器W₄、电容C₂给可控硅VS₂提供控制电压。整流桥UR₄的输出电压经稳压管D₂稳压，电阻R₈、R₉、电位器W₅分压限流，为可控硅VS₃提供控制电压。在焊接过程中，在给定电压及电弧闭环反馈控制电压的共同作用下，可控硅VS₁、VS₂、VS₃按一定的逻辑关系导通，并控制双电源中心执行电路的通断，使执行电动机M正转停转或者反转，最终使电弧及其渣池处于稳定状态。

双电源中心执行电路和顺序控制电路将结合工作过程进行说明。

参照图1，接通380V电源，将电源开关K₁闭合，手动／自动焊转换开关K₂置于自动焊位置（如图1示K_2－1闭合），按下起动按钮SB₁，交流接触器CJ有电并自锁，其常开触点CJ_－1、CJ_－2、CJ_－3、CJ_－4闭合，焊接变压器T₃有电，时间继电器JS₁有电开始计时，继电器J₁有电其常闭触点J_1－1断开，常开触点J_1－2、J_1－3、J_1－4、J_1－5闭合、同时无触点开关ZK₁在整流全桥UR₂、UR₅给定电压的作用下导通，电动机M由变压器T₁供电正转，提起上钢筋（下钢筋始终是固定的），引燃电弧，当电弧电压达到一定值时（约20V），三极管V1导通，无触点开关ZK₁关断，电动机M停转，当电弧电压升到另一定值时（约40V）无触点开关ZK₂、ZK₃导通，电动机M改由变压器T₂供电反转，钢筋下降，当电弧电压又降到某一定值时，无触点开关ZK₂、ZK₃关断，电机停转，然后无触点开关ZK₁又导通，电机M正转重复上述过程。无触点ZK₁、ZK₂、ZK₃在给定电压和电弧电压的作用下，按一定逻辑关系轮流导通，维持电弧的稳定燃烧，当钢筋在电弧电压及渣池的共同作用下，熔化到一定量时，时间继电器JS₁计时到，其延时开启的常闭触点JS_1－2断开，继电器J₁失电，电动机M停转，同时，时间继电器JS₁延时闭合的常开触点JS_1－1、JS_1－3闭合，时间继电器JS₂有电开始计时，继电器J₂有电，其常开触点J_2－1、J_2－3闭合，常闭触点J_2－2断开，电动机M由变压器T₁供电反转，钢筋下降，使上、下钢筋加压形成接头，时间继电器JS₂计时到，其延时开起的常闭触点JS_2－1断开，交流接触器CJ失电，其常开触点CJ_－2、CJ_－3断开，时间继电器JS₁、JS₂失电，继电器J₂失电，一切恢复常态。在整个焊接过程中，变压器T₁供电使电动机M正转提升钢筋及反转下压形式接头，而在焊接稳弧过程中，电动机M反转使钢筋下降的直流电源是由变压器T₂供电得到的，这一对电源通过无触点逻辑开关电路、顺序控制电路的控制，实现了整个焊接过程的自动化，实现了整个焊接过程中各继电器只动作一次。

图1中，SB₁和SB₂分别是启动按钮和停止按钮，SB₃和SB₄是夹具（4）上升和下降的调正按钮，焊前调整夹具（4）的位置，只需按下上升按钮SB₃或者下降按钮SB₄即可，在焊接变压器T₃的次级，并联有电压表V，可直接检测焊接过程中的电压，并作为焊接工艺参数的比较，调整可变电阻R₁₀和R₁₁，可改善焊接稳定性及电动机起动性能。为了简化电路，图1中没有将标注的两个a₁、a₂、a₃点分别连接起来，两个相同的标注表示这两点应连接。

图1中变压器T₂是专为本实用新型设计的升压变压器，其初级线圈约为160匝，线径0.6mm，次级线圈约为400匝，线径为0.4mm，初次级匝数比为1／2.5－1／3.5，铁芯可选用BKC－100型，变压器T₁为通用变压器，次级抽头为12V和127V，三极管V₁可选3DK₁₄，可控硅可选1A600V的。

本实用新型的焊接机具结构见图2和图3，图中（1）是电动机M、（2）是减速器、（3）是丝杠、（4）是夹具、（5）是导管、（6）是导柱、（7）是绝缘套、（8）是摇柄、（9）是顶杆、（10）是绝缘垫片。丝杠（3）和双导柱（6）设置成三角形（见图3），这样整体钢性大、保证钢筋对焊接头不错位。

本实用新型的优点是，对整个焊接过程实行了自动控制，使焊接过程稳定，焊接质量可靠，接头光滑美观，而且在整个焊接过程中所有继电器触点只动作一次，延长了使用寿命，使工作更加可靠，使用时操作简便，工作效率高。

Claims

1、埋弧自动钢筋对焊机，由自动控制装置，焊接机具和焊接变压器组成，其特征在于：

所说的自动控制装置由双电源中心执行电路，无触点逻辑开关电路和顺序控制电路组成；

所说的双电源中心执行电路主要由变压器T₁、T₂，整流全桥UR₅、UR₆、无触点开关ZK₁、ZK₂、ZK₃和可改善焊接稳定性及电动机M起动性能的可变电阻R₁₀、R₁₁组成，变压器T₂的初级线圈与焊接变压器T₃的次级相连，变压器T₁、T₂的次级分别与整流全桥UR₅、UR₆相连，UR₅和UR₆的正电压输出端或者负电压输出端相接，可变电阻R₁₀与继电器J₁的常开触点J_1-3及无触点开关ZK₃串联后并接在整流全桥UR₅的输出端，可变电阻R₁₁与继电器J₁的常开触点J_1-4及无触点开关ZK₁、ZK₂串连后并接在整流全桥UR₆的输出端，这两组电源均经继电器触点与直流电机M的电枢线圈相连，并交替导通，控制电动机M的转向；

所说的无触点逻辑开关电路主要由三极管V₁，整流全桥UR₁-UR₄及无触点开关ZK₁、ZK₂、ZK₃组成，每一个无触点开关ZK均由一个可控硅VS和二极管反并联组成，整流全桥UR₁、UR₃、UR₄输入端均与焊接变压器T₃的次级相连，整流全桥UR₁的输出电压经分压限流电路加在三极管V₁的基极和发射极之间；整流全桥UR₂的输入端与变压器T₁的一组次级线圈相连，其输出电压经稳压限流电路加在可控硅VS₁的控制极和阴极之间，整流全桥UR₂、UR₃的输出电压经各自的分压限流电路分别加在可控硅VS₂、VS₃的控制极和阴级之间；

所说的顺序控制电路主要由交流接触器CJ、继电器J₁、J₂、时间继电器JS₁、JS₂组成，继电器J₁、J₂，时间继电器JS₁、JS₂的线圈均并联在380V电源主回路上，并均与交流接触器CJ的常开触点CJ_-2相串联，时间继电器JS₁的常开触点JS_1-1、JS_1-3，常闭触点JS_1-2分别与时间继电器JS₂、继电器J₂、J₁的线圈串联，时间继电器JS₂的常闭触点JS_2-1串接在交流接触器CJ的线圈回路中，继电器J₁、J₂的常开触点J_1-5、J_2-3并联后串接在整流全桥UR₅的交流输入端，卡具调整按钮SB₃、SB₄分别接在继电器J₁和J₂的线圈上，在时间继电器JS₁、JS₂线圈的并联支路与继电器J₁、J₂线圈的并联支路之间串接了交流接触器CJ的常开触点CJ_-3；

所说的焊接机具主要由直流电动机M(1)，减速器(2)和双导向提升机构组成，双导柱(6)和提升丝杠(3)呈三角形布置，丝杠(3)两端均有支撑。

2、按照权利要求1所述的埋弧自动钢筋对焊机，其特征在于所说的变压器T₂初级输入随变低电压，次级输出随变高电压，其初级线圈的匝数可为160匝，线径为0.6mm，次级线圈线径为0.4mm，初次级的匝数比为1／2.5－1/3.5。