CS203972B2

CS203972B2 - Method of spot-welding by electric arc of metals by the melting welding rod and apparatus for executing the same

Info

Publication number: CS203972B2
Application number: CS745809A
Authority: CS
Inventors: Werner Negele
Original assignee: Buechel Eugen
Priority date: 1973-08-25
Filing date: 1974-08-21
Publication date: 1981-03-31
Also published as: RO72339A; SE7410588L; SU688110A3; CH585605A5; DD114020A5; DE2343050A1

Abstract

A casing with a pistol grip carries an axially movable electrode and welding head which is movable under the tension of a spring and which has an insulating disc with an electrode passage opening. The welding head is composed of three concentric elements arranged one on the other and comprising a Cu interior element, an asbestos middle element and a pref. Cu interior element which has cooling blades. The rear end of the interior element can be screwed into a socket connected to the casing and fitted with an insulating disc of asbestos. The socket and the front part of the casing have air passages, thus reducing welding head blockage by slag to avoid electrode overheating.

Description

Vynález se týká způsobu bodového svařování elektrický -obloukem kovů tyčinkovou tavnou elektrodou pomocí přístroje, jehož svařovací hlava, nasaditelná na obroku, je vypružena vůči pouzdru přístroje, ve vztahu k němuž se přidržuje tyčinková elektroda při svařování, zatímco se pouzdro- přístroje a tyčinková elektroda pohybují společně směrem k svařovací hlavě proti vypražení nasunováním hlavy na obrobek a přikládáním napětí pro svařování, posunováním dopředu pouzdra přístroje a tyčinkové ' -elektrody společně proti svařovací hlavě o předem zvolený úsek a po dokončení svařování uvolňování - vzájemného vypružení svařovací hlavy a pouzdra přístroje s oddalováním hlavy od obrobku.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method of spot welding a metal arc with a melt electrode by means of an apparatus, the welding head of which is deployable on a workpiece, resilient with respect to the device housing. together towards the welding head by pulling the head onto the workpiece and applying welding voltage, moving the tool case and rod electrodes forward together against the welding head by a preselected section, and releasing the welding head and device housing with the head off from the workpiece.

Vynález se také týká přístroje k provádění tohoto způsobu v podobě poloautomatické bodové svářečky.The invention also relates to an apparatus for carrying out this method in the form of a semi-automatic spot welding machine.

Je známa poloautomatická bodová - svářečka s pistolovým pouzdrem uvnitř dutým a opatřeným podélnou drážkou, v němž . je uloženo s pom-ocí ozubené tyče posuvně vodicí těleso přidržující zadní konec elektrody. U této bodové -svářečky se -elektroda posunuje vpřed za ní uspořádanou ozubenou tyčí, takže délka pouzdra musí být více jak dvojnásobkem délky -elektrody a tím je svářecí přístroj notně nepohodlný a těžký do rukou, což nedovoluje svařování ve vymezeném prostoru a svářeče při plynulém svařování značně namáhá.It is known semi-automatic spot - welder with a pistol holster inside a hollow and provided with a longitudinal groove in which. a guide body holding the rear end of the electrode is displaceably supported by a toothed rack. In this spot welder, the electrode moves forward behind the toothed rack, so that the length of the sleeve must be more than twice the length of the electrode, making the welding apparatus extremely uncomfortable and heavy in the hands, which does not allow confined space welding and considerably straining.

Dále nemá svářecí přístroj spínač k zapínání a vypínání proudu, takže svářeč může zapínat proud teprve tehdy, když chce začít bezprostředně se svařováním. Toto je zvlášť nevýhodné tehdy, jde-li o velmi značnou vzdálenost mezi místem svařování a svařovacím transformátorem, podmiňovanou zvláštními okolnostmi, takže - je zapotřebí ještě dalšího pracovníka, není-li přání spokojjt se -se zapínáním proudu a s tím spojenými nevýhodami. Konečně je také nevýhodné, že k posunu elektrody dochází trhavě, což nemůže - vést k dobré svařovací práci.Furthermore, the welding apparatus does not have a switch for switching the power on and off, so that the welder can only switch on the current if he wishes to start welding immediately. This is particularly disadvantageous when there is a very large distance between the welding site and the welding transformer, due to special circumstances, so that an additional worker is needed if the wish is not satisfied with the switching on of the current and the associated disadvantages. Finally, it is also disadvantageous that the displacement of the electrode occurs jerky, which cannot - lead to good welding work.

Úkolem vynálezu je nejenom odstranit zmíněné nevýhody, ale dosáhnout nadto ještě dalších závažných výhod, jak bude o nich ještě -zmíněno.It is an object of the invention not only to overcome these disadvantages, but also to achieve other important advantages, as will be mentioned.

Úkol se řeší způsobem podle vynálezu tím, že po nasazování svařovací hlavy na obrobek nasazuje se teprve také tyčinková elektroda na obrobek, dříve než se přes tyčinkovou elektrodu přikládá na obrobek napětí pro svařování.The object is achieved by the method according to the invention in that, after the welding head has been placed on the workpiece, only the rod electrode is also applied to the workpiece before the welding voltage is applied to the workpiece via the rod electrode.

Současně s přikládáním napětí pro svařování na .tyčinkovou elektrodu lze také zapínat proudění plynu, ochlazujícího svařovací hlavu.At the same time as applying welding voltage to the stick electrode, the gas flow cooling the welding head can also be switched on.

Úkol se řeší dále podle . vynálezu přístrojem k provádění zmíněného· způsobu, jenž se vyznačuje tím, že má ve vztahu ' k svému pouzdru nastavitelné omezení zdvihu svařovací hlavy mezi podélnou dírou, spojenou se svařovací hlavou, a zarážkou umístěnou na pouzdře, přičemž svařovací hlava sestává z vnitřního, prostředního a vnějšího tělesa.The task is further solved according to. The invention relates to an apparatus for carrying out the method, characterized in that it has, in relation to its housing, an adjustable stroke reduction of the welding head between a longitudinal bore connected to the welding head and a stop located on the housing. outer body.

Vnější těleso· svařovací hlavy může být opatřeno chladicími žebry.The outer body of the welding head may be provided with cooling fins.

Při jednom přednostním provedení vynálezu jsou hrdlo, nesoucí svařovací hlavu, a přední · konec pouzdra · opatřeny vzduchovými průchozími otvory, jež jsou zapojitelné na zdroj stlačeného vzduchu, jehož zapínací ventil je spoluovladatelný spouští pro přikládání napětí pro svařování na tyčinkovou elektrodu.In one preferred embodiment of the invention, the throat supporting the welding head and the front end of the sleeve are provided with air through holes that are connectable to a compressed air source whose closing valve is co-operable by a trigger to apply welding voltage to the rod electrode.

Způsob bodového svařování podle vynálezu má tyto výhody:The spot welding method according to the invention has the following advantages:

Je zajištěno, aby při zapojování napětí pro svařování a před začátkem vlastního postupu svařování nedocházelo . k nežádoucím přeskokům jisker mezi obrobkem a tyčovou elektrodou. Je přesně stanoven časový okamžik pro začátek svařování, totiž pod zahájením svařování při zapojení napětí pro svařování. Ve spolupůsobení se zarážkami je také zajištěno, aby se vždy za jeden postup svařování opálilo předem stanovené množství z tyčové elektrody a aby tedy i nastavení vždy na jednu zarážku poskytovalo skutečně reprodukovatelné podmínky pro svařování. Také se tím dá přesně předem stanovit doba trvání postupu svařování.It is ensured that when welding voltage is switched on and before the actual welding process begins. to unwanted sparks between the workpiece and the rod electrode. The time at which welding starts, namely below the start of welding when the welding voltage is switched on, is precisely determined. It is also ensured, in cooperation with the stops, that a predetermined quantity from the rod electrode is burnt in one welding operation and that, therefore, adjusting to one stop always provides truly reproducible welding conditions. It is also possible to precisely predict the duration of the welding process.

Přístroj k provádění způsobu bodového· svařování podle vynálezu má tyto výhody:The apparatus for performing the spot welding method according to the invention has the following advantages:

Délka bodové svářečky činí jenom asi 47 centimetrů a vykazuje váhu okrouhle jednoho kilogramu, takže je použitelná i při bodovém svařování ve stísněném prostoru. Přívod proudu k · elektrodě nastává zapnutím relé v pouzdře rukojeti na způsob pistole, když se · provádí svařování bezprostředně. Svářeč potřebuje pouze nasadit svařovací pistoli na místo svařování, pohybovat pouzdrem dopředu · k zarážce a uvést v činnost spínač.The length of the spot welding machine is only about 47 centimeters and weighs about one kilogram, making it suitable for spot welding in confined spaces. Power is supplied to the electrode by turning on the relay in the gun-like housing when welding is carried out immediately. The welder only needs to put the welding gun on the welding spot, move the sleeve forward to the stop and operate the switch.

Elektroda se podle svého · opálu posunuje pružinami samočinně a stejnoměrně vpřed. Přitom je posuv elektrody nastavitelný, což je · velmi výhodné zejména při dlouhodobém svařování. Lze také svařovat dva plechy . s odstupem od sebe. Také se dají provádět v důsledku chlazení svařovací pistole dlouhodobá svařování.Depending on its opal, the electrode moves automatically and evenly forward by the springs. The feed of the electrode is adjustable, which is particularly advantageous for long-term welding. Two sheets can also be welded. spaced apart. Long-term welding can also be carried out as a result of cooling the welding gun.

Vynález bude nyní blíže popsán na příkladech provedení podle výkresů na nichž představují:The invention will now be described in more detail with reference to the drawings, in which:

Obr. 1 podélný řez bodovací svářečkou, obr. 2 detailní podélný řez unášečem elektrod s vyhazovačem spotřebované elektrody ve zvětšeném měřítku, obr. 3 řez v roviněGiant. 1 shows a longitudinal section through a spot welding machine, FIG. 2 a detailed longitudinal section through an electrode carrier with an ejector consumed electrode on an enlarged scale, FIG.

III—III na obr. 2, obr. 4 řez v rovině IV—IV na obr. 2 a obr. 5 zvláštní způsob provedení předního konce svařovací hlavy.III-III in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view along IV-IV in FIG. 2, and FIG. 5 shows a special embodiment of the front end of the welding head.

Bodová svářečka 50 sestává z pouzdra 51, zejména z hliníku, a rukojeti 52 z plastické hmoty, našroubované na pouzdře 51. V předním konci pouzdra 51 je usazeno hrdlo 53, jež je přidrženo pouzdrem 51 prostřednictvím čtyř závitových svorníků 54. Závitové svorníky 54, jež nesou tlačné pružiny 55, ční dovnitř hrdla 51 do jeho vrtání . 56, takže hrdlo 53 je pod vlivem stlačování tlačných pružin 55 podélně posuvné oproti pouzdru 51. Hrdlo 53 a přední část pouzdra 51 jsou opatřeny vzduchovými průchozími otvory 57, 58. Do hrdla 53 je zašroubovatelná svařovací hlava 59, aby byla rychle vyměnitelná.The spot welder 50 consists of a housing 51, in particular aluminum, and a plastic handle 52 screwed onto the housing 51. A throat 53 is seated in the front end of the housing 51 and is retained by the housing 51 via four threaded bolts 54. they carry compression springs 55, projecting inside the neck 51 into its bore. 56, so that the orifice 53 is longitudinally displaceable relative to the housing 51 under the action of the compression springs 55. The orifice 53 and the front of the housing 51 are provided with air through holes 57, 58. A welding head 59 is screwed into the orifice 53 to be quickly replaceable.

Svařovací hlava 59 je složena z vnitřního tělesa 60 z· mědi, prostřednictvím tělesa 61 z osinku a z vnějšího tělesa 62 zejména z mědi, přičemž vnější těleso 62 může být ještě opatřeno chladicími žebry 63. Přední konce zmíněných těles 60, 61, 62 · se nacházejí v jedné rovině. Přitom může mít výhodně přední konec vnějšího· tělesa 62 libovolné úhlové zploštění k vůli dosedu na úhlových místech svaru (obr. 5).The welding head 59 consists of an inner body 60 of copper, by means of a body 61 of asbestos and an outer body 62, in particular of copper, wherein the outer body 62 may still be provided with cooling fins 63. The front ends of said bodies 60, 61, 62 in one plane. In this case, the front end of the outer body 62 can advantageously have any angular flattening to the play at the angular locations of the weld (FIG. 5).

Komora 64 je uzavřena osinkovým kotoučem 65, jenž je opatřen středovým otvorem 66 pro průchod elektrod a přidržován rozpěrným pojistným kroužkem 67.The chamber 64 is closed by a asbestos disc 65, which is provided with a central electrode bore 66 and held by a circlip 67.

Pouzdro 51 je opatřeno vpředu podélnou dírou 68. Nad ní se nachází podélná díra 70 pro ozubenou tyč · 69, jež je se svým předním koncem sešroubována s hrdlem 53. Zadní konec ozubené tyče 69 je opatřen rovněž podélnou dírou 71 pro přidržovací kolík 72 zašroubovatelný do pouzdra 51.The housing 51 is provided with a longitudinal bore 68 at the front. Above it is a longitudinal bore 70 for a toothed rack 69, which is screwed to the neck 53 with its front end. The rear end of the rack 69 also has a longitudinal bore 71 for a retaining pin 72 bushings 51.

V podélných · dírách 68, 70 je usazena posuvně zarážka 73. Na ozubené tyči 69 jsou vedle podélné díry 70 upravena ozubení 74. Zarážka 73 je opatřena závitovým dříkem vedeným v podélných dírách 60, 70, na němž je usazena matice s kolíkovou rukojetí 76 s ozubenou protideskou 75. Tím se vymezuje posuvná cesta hrdla 53 k pouzdru 51.A sliding stop 73 is seated in the longitudinal holes 68, 70. A toothing 74 is provided on the toothed rack 69 beside the longitudinal hole 70. The stop 73 is provided with a threaded shaft guided in the longitudinal holes 60, 70 on which the pin nut 76 s is seated. This defines a sliding path of the neck 53 to the housing 51.

Pod · ozubenou tyčí 69 s pilovým profilem nachází se v rovnoběžném odstupu druhá ozubená tyč 77 s opačným pilovým profilem, jež je svým předním i zadním koncem pevně spojena s pouzdrem 51. Přitom je mezi · ozubenými tyčemi 69, 77 na zadním konci upraven rozpěrný kroužek 78, jenž je rovněž usazen na pridržovacím kolíku 72.Underneath the toothed rack 69 with a parallel saw spacing is a second toothed rack 77 with an opposite saw profile, which is fixedly connected to the housing 51 by its front and rear ends. A spacer ring is provided at the rear end between the racks 69, 77. 78, which is also seated on the retaining pin 72.

Po ozubených tyčích 69, 77 klouže skříňovitý unášeč 79 z plastické hmoty, jenž nese odpružené západky 80, 81 pro záběr do ozubených tyčí 69, 77 (obr. 4).A box-shaped plastic carrier 79, which carries spring-loaded catches 80, 81 for engaging the toothed racks 69, 77, slides on the racks 69, 77 (FIG. 4).

Pouzdro 51 je opatřeno podélnou drážkou 82. V tomto úseku se nachází mosazné pouzdro 83, jež · je rovněž opatřeno patřičnou podélnou štěrbinou 84. Mosazné pouzdro 83 je přidržováno prostřednictvím teflonových kroužků 85, 86. V mosazném · pouzdře 83 klouže v těsném dosedu mosazný kolík 87 s dotekovou pružinou 88. Mosazný kolík 87 je na předním konci sešroubován se vpředu zubovitě vytvořeným elektrodovým držákem 89 z ocele, jenž přidržuje pevně konec tyčinkové elektrody 90.The sleeve 51 is provided with a longitudinal groove 82. There is a brass sleeve 83 in this section which is also provided with an appropriate longitudinal slot 84. The brass sleeve 83 is held by teflon rings 85, 86. A brass pin slides in a tight fit in the brass sleeve 83. 87 with a tact spring 88. The brass pin 87 is screwed at the front end to a front toothed electrode holder 89 made of steel, which holds the end of the rod electrode 90 firmly.

Na přední čelní straně unášeče 79 je usa203972 zen - třmen 91 opatřený podélnými dírami 93, jenž je přidržován s pomocí zajišťovacích šroubů 92 (obr, 3). Dolní konec třmenu 91 je vtažen a zcela dole je opatřen vybráním 96, aby se dostal podélnou štěrbinou 84 mosazného pouzdra 83 dovnitř. Mosazný kolík 87 je opatřen podélným vrtáním 94 pro vyhazovači kolík 95. Vyhazovači kolík 95 je opatřen na zadním konci vysoustružením 97, do něhož může zapadat vybrání 96 třmenu 91. Na zadní konec vyhazovacího kolíku 95 působí na svém zadním konci přidržovaná tlačná pružina 98. Tím se dosahuje, že spotřebovaná tyčinková elektroda 91 se vysráží, když se vytáhne třmen 91, takže potom nabývá účinnosti síla tlačné pružiny 98 na vyhazovači kolík 95.On the front face of the gripper 79 there is a USA203972 zen-yoke 91 provided with longitudinal holes 93, which is held by means of locking screws 92 (Fig. 3). The lower end of the yoke 91 is pulled in and at the bottom is provided with a recess 96 to get in through the longitudinal slot 84 of the brass sleeve 83. The brass pin 87 is provided with a longitudinal bore 94 for the ejector pin 95. The ejector pin 95 is provided with a ream 97 at its rear end, into which a recess 96 of the yoke 91 can engage. The rear end of the ejector pin 95 acts at its rear end. it is achieved that the consumed rod electrode 91 precipitates when the yoke 91 is pulled out so that the force of the compression spring 98 on the ejector pin 95 becomes effective.

V rukojeti 52 z plastické hmoty je upraveno vybrání 99, v němž je umístěna spoušť 100. Tato spoušť 100 ovládá relé 101 pro přívod proudu kabelem 102, jenž je spojen s mosazným pouzdrem 83.A recess 99 is provided in the plastic handle 52, in which the trigger 100 is located. This trigger 100 controls the current supply relay 101 by a cable 102 which is connected to the brass housing 83.

Při delším nepřtržitém používání svařovací pistole může se tyčinková elektroda- 90, i přes vzduchové průchozí otvory 57, 58, nadměrně zahřát. Aby se tomu zabránilo, může se na jednom z - vybrání upravit navíc přípojka pro stlačený vzduch, takže může na tyčinkovou elektrodu 90 i na přední část přístroje 50 působit ochlazující stlačený vzduch. Přitom se dá přívod stlačeného vzduchu vypínat a zapínat spouští 100.With prolonged continuous use of the welding gun, the rod electrode 90 can become excessively hot despite the air through holes 57, 58. In order to prevent this, an additional compressed air connection can be provided on one of the recesses, so that the rod electrode 90 and the front of the apparatus 50 can be cooled by compressed air. The compressed air supply can be switched on and off by the trigger 100.

Druhý intenzívní pól se připojuje na těleso k bodovému svařování vhodnými kleštěmi. Nepatří tudíž k svařovací pistoli.The second intensive pole is connected to the body for spot welding with suitable pliers. Therefore, it does not belong to a welding gun.

Způsob práce:Way of work:

Nejprve se seřídí posun svařovací hlavy 59 patřičným nastavením zarážky 73 tak, aby byla dána spotřeba nově nasazené nebo ještě zcela nespotřebované tyčinkové elektrody 90. Například - k svařování dvou plechů o tloušťce 1 mm stačí posun o dva zuby na ozubení 74. U silnějších plechů nutno volit patřičně větší posun. Potom se přiloží svařovací hlava 59 na místo k svařování a tyčinková elektroda 90 se posunuje, až spočine na obrobku. Nato se uvede v činnost spoušť 100, čímž se dostává tyčinkové elektrodě 90 proudu, takže nyní nastává postup svařování. Během tohoto postupu pohybuje se těleso pisto-le za překonávání odporu tlačných pružin 55 až k zarážce 73. Po skončení .postupu svařování se zase těleso pistole působením tlačných pružin 55 zpět. Přitom se pohybuje držák 89 s tyčinkovou elektrodou 90 o stejnou vzdálenost vpřed, o niž se předtím pohyboval nazpátek, takže tyčinková elektroda 90 je připravena pro další svařování. Po řadě postupů bodového svařování dostává se unášeč 79 na neozubenou část ozubené tyče, takže již nedochází k dalšímu posunu elektrodového držáku 89. Tyčinková elektroda je prakticky spotřebována a vyhazuje se potom zvednutím třmenu 91 působením ' tlačné pružiny 98.First, the displacement of the welding head 59 is adjusted by appropriately adjusting the stop 73 so as to provide the consumption of a newly deployed or not yet consumed rod electrode 90. For example, a 2-tooth displacement of two teeth for gearing 74 is sufficient. choose a correspondingly larger shift. Then, the welding head 59 is applied to the welding spot and the rod electrode 90 is advanced until it rests on the workpiece. Thereafter, the trigger 100 is actuated, thereby receiving the rod current electrode 90, so that the welding process now takes place. During this procedure, the gun body moves to overcome the resistance of the compression springs 55 up to the stop 73. After the welding procedure has been completed, the gun body is brought back by the compression springs 55. Here the holder 89 with the rod electrode 90 moves the same distance forward that it previously moved back so that the rod electrode 90 is ready for further welding. After a number of spot welding processes, the carrier 79 reaches the toothed rack of the toothed rack, so that the electrode holder 89 is no longer displaced. The rod electrode is practically consumed and is then ejected by lifting the yoke 91 under the action of the compression spring 98.

Claims

SUBJECT

A method of spot welding a metal arc with a melt rod electrode using an apparatus, the welding head of which can be mounted on the workpiece is springed against the housing of the device in relation to which the rod electrode is associated with welding while being welded. The tool case and rod electrode move together towards the welding head against suspension by sliding the welding head onto the workpiece and applying welding voltage, sliding forward the device housing and the rod electrode together against the welding head by a preselected section - and by removing the welding head from the workpiece, characterized in that, after the welding head has been placed on the workpiece, the rod electrode is also applied to the workpiece before the welding voltage is applied to the workpiece via the rod electrode.

Method according to claim 1, characterized in that, simultaneously with the application of the

BACKGROUND OF THE INVENTION engages the rod-electrode of the gas flow cooling the welding head.

An apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it has an adjustable stroke limitation of the welding head (59) relative to its housing (51) between the longitudinal bore (70) connected to the welding head (59) and the stop ( 73) disposed on the housing (51), the welding head (59) consisting of an inner body (60), an intermediate body (61) and an outer body (62).

Apparatus according to claim 3, characterized in that the outer body (62) of the welding head (59) is provided with cooling fins (63).

Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the neck (53) supporting the welding head (59) and the front end of the housing (51) are provided with air-through openings (57, 58) which are connected. - operable to a source of compressed air, the closing valve of which is controllable by a trigger (100) for applying welding voltage to the rod electrode (90).