FR2526345A1 - Bending appts. for mig welding electrode wire - where wire is provided with permanent bend when it leaves arc welding burner - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un dispositif de cambrage de fil-électrode pour tête de soudage à l'arc, ainsi que les tetes de soudage pourvues de ce dispositif. The invention relates to a wire electrode bending device for an arc welding head, as well as to the welding heads provided with this device.
L'invention s'applique au domaine de soudage à l'arc sous gaz à l'électrode fusible et plus particulièrement au soudage dit à "intervalle étroit" qui permet de réaliser la soudure en bout de tôles épaisses au moyen de cordons juxtaposés, et déposés en couches successives et régulières dans l'intervalle étroit que l'on ménage entre les faces d'extrémité à souder de ces tôles, préalablement usinées à angle droit. The invention applies to the field of gas arc welding with the fusible electrode and more particularly to so-called "narrow gap" welding which makes it possible to weld thick sheets at the end by means of juxtaposed cords, and deposited in successive and regular layers in the narrow interval which is formed between the end faces to be welded of these sheets, previously machined at right angles.
Dans la version la plus répandue de ce procédé, chaque couche comporte seulement deux cordons intéressant chacun d'une part la couche précédente et d'autre part l'une des parois de l'intervalle délimitée par la face d'extrémité de l'une des tôles à souder. In the most widespread version of this process, each layer comprises only two cords, each of which involves the preceding layer on the one hand and one of the walls of the interval delimited by the end face of one on the other hand. sheets to be welded.
Dans le principe de base déjà connu de ce procédé, une liaison soudée de qualité est obtenue en réalisant un précambrage du fil-électrode par une disposition particulière du mécanisme d'entrainement et d'introduction du fil dans la torche à souder, conçue elle-même de manière à s'introduire aisément dans l'intervalle étroit. In the basic principle already known of this process, a quality welded connection is obtained by carrying out a pre-wiring of the wire-electrode by a particular arrangement of the mechanism for driving and introducing the wire into the welding torch, designed itself- even so as to easily enter the narrow gap.
Ce précambrage définitif assure, en sortie de torche, à l'endroit de l'arc, une courbure permanente du filélectrode que la disposition d'ensemble de la tête de soudage oriente vers l'une des parois à souder. This final pre-wiring ensures, at the outlet of the torch, at the location of the arc, a permanent curvature of the wire electrode which the overall arrangement of the welding head directs towards one of the walls to be welded.
Une tête de soudage selon ce procédé comporte ainsi généralement deux torches et leurs alimentations en filsélectrodes en gaz et en courant, les courbures des deux fils étant orientées de façon opposée vers chacune des deux parois de l'intervalle. A welding head according to this process thus generally comprises two torches and their supplies of sonelectrodes of gas and current, the curvatures of the two wires being oriented in opposite directions towards each of the two walls of the gap.
La mise en oeuvre industrielle de ce principe de soudage repose sur le guidage précis des torches par rapport à leurs parois respectives, guidage qui est obtenu par des dispositifs palpeurs actionnant des servo-mécanismes de position supportant les torches. The industrial implementation of this welding principle is based on the precise guidance of the torches relative to their respective walls, guidance which is obtained by feeler devices actuating servo-position mechanisms supporting the torches.
La courbure des fils-électrodes à l'endroit des arcs de soudage est obtenue par des systèmes de cambrage qui leur impriment une déformation permanente que n'altère pas ensuite leur passage dans les torches. The curvature of the electrode wires at the location of the welding arcs is obtained by bending systems which impart a permanent deformation to them which is not altered after their passage through the torches.
La qualité de la soudure dépend non seulement de la précision des servo-mécanismes de guidage des torches mais surtout de la constance de la courbure et de l'orientation des fils-électrodes par rapport aux parois. The quality of the weld depends not only on the precision of the torch guide servo-mechanisms but above all on the constancy of the curvature and of the orientation of the electrode wires with respect to the walls.
L'orientation est donnée par la position de la-tete, tar.ii que la courbure est donné par le réglage du système de cambrage. The orientation is given by the position of the head, tar.ii that the curvature is given by the adjustment of the cambering system.
Dans la pratique, on a remarqué malheureusement que des difficultés provenaient de l'état de contraintes dans lequel pouvait se trouver le fil-électrode au moment de son emploi. Ce phénomène est bien connu dans la mise en oeuvre du procédé de soudage à l'arc sous gaz à l'électrode fusible dans sa forme répandue. On pallie dans une certaine mesure cette difficulté en prévoyant un système de dressage du fil avant son introduction dans la torche. In practice, it has unfortunately been noted that difficulties arise from the stress state in which the wire electrode could be found at the time of its use. This phenomenon is well known in the implementation of the gas arc welding process with the fuse electrode in its widespread form. This difficulty is overcome to some extent by providing a wire straightening system before its introduction into the torch.
De nombreux systèmes ont été développés dans ce but et équipent les appareils du marché. Many systems have been developed for this purpose and equip the devices on the market.
Ces systèmes relèvent de plusieurs principes parmi lesquels deux sont les plus courants et donnent satisfaction
Le premier fonctionne par galets multiples brisant la précontrainte du fil appelée couramment "nerf" du filélectrode.These systems are based on several principles, two of which are the most common and are satisfactory.
The first works by multiple rollers breaking the preload of the wire commonly called "nerve" of the wire electrode.
Le second fonctionne par traction imprimée au fil-électrode. The second works by traction printed on the wire electrode.
On obtient ainsi des conditions de dépôt de cordons satisfaisantes car les variations de position de l'extrémité du fil-électrode par rapport à l'axe de la torche restent compatibles avec les conditions de soudage, bien que ces variations s'exercent dans toutes les directions. Satisfactory bead deposition conditions are thus obtained because the variations in position of the end of the electrode wire relative to the axis of the torch remain compatible with the welding conditions, although these variations are exerted in all directions.
On a cependant constaté que ces systèmes n'étaient pas de nature à satisfaire les conditions de soudage en intervalle étroit, qui impliquent impérativement des variations beaucoup plus faibles et une orientation rigoureuse des filsélectrodes. However, it was found that these systems were not capable of satisfying the conditions of welding in a narrow interval, which imperatively imply much smaller variations and a rigorous orientation of the electrode wires.
La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un dispositif de cambrage de fil-électrode pour tête de soudage à l'arc caractérisé en ce qu'il comporte un axe pour le support d'une bobine de fil-électrode, un dispositif de traction du fil électrode se déroulant de la bobine, une torche pour amener l'extrémité libre du fil-électrode à proximité des pièces à souder, et en ce que, entre la bobine et le dispositif de traction, sont disposés successivement un premier et un second galets de cambrage du fil-électrode montés à rotation sur des axes parallèles à l'axe de support de la bobine de fil-électrode, le premier galet étant disposé de manière à cambrer le fil dans le même sens que le cambrage du fil enroulé sur la bobine, le second galet, dont le diamètre est plus petit que celui du premier galet, étant disposé de manière à cambrer le fil en sens contraire du cambrage du premier galet. The object of the present invention is in particular to remedy these drawbacks and to this end relates to a wire electrode bending device for an arc welding head, characterized in that it comprises an axis for supporting a coil of wire electrode, a device for pulling the electrode wire unwinding from the coil, a torch for bringing the free end of the wire electrode near the parts to be welded, and in that, between the coil and the traction device, are arranged successively a first and a second bending rollers of the wire electrode mounted for rotation on axes parallel to the support axis of the wire coil electrode, the first roller being arranged so as to bend the wire in the same sense that the bending of the wire wound on the spool, the second roller, the diameter of which is smaller than that of the first roller, being arranged so as to bend the wire in the opposite direction to the bending of the first roller.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la rainure annulaire du premier galet est sensiblement d'une largeur double de celle du second galet. According to another characteristic of the invention, the annular groove of the first roller is substantially twice the width of that of the second roller.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le second galet est monté à rotation à l'intérieur d'une bague, ce second galet et cette bague délimitant entre eux un chemin torique pour des billes de roulement, la rainure du second galet débouchant à la périphérie de ce second galet à hauteur du chemin torique. According to another characteristic of the invention, the second roller is rotatably mounted inside a ring, this second roller and this ring delimiting between them an O-ring path for rolling balls, the groove of the second roller emerging at the periphery of this second roller at the level of the toric path.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la bague est mobile axialement en direction du second galet, sous l'action d'un ressort. According to another characteristic of the invention, the ring is movable axially in the direction of the second roller, under the action of a spring.
L'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints, dans lesquels
- la figure 1 représente de manière schématique une tête de soudage conforme à l'invention
- la figure 2 représente l'évolution du cambrage du fil-électrode depuis sa bobine jusqu'à la torche
- la figure 3 est une coupe axiale de l'ensemble du second galet de la figure 1
- la figure 4 est une vue de gauche de la figure 3.The invention is shown, by way of non-limiting example, in the accompanying drawings, in which
- Figure 1 shows schematically a welding head according to the invention
- Figure 2 shows the evolution of the bending of the wire electrode from its coil to the torch
- Figure 3 is an axial section of the assembly of the second roller of Figure 1
- Figure 4 is a left view of Figure 3.
La présente invention a, en conséquence, pour but de donner une courbure et une orientation précises au filélectrode en sortie de torche et cela quelles que soient les contraintes existant dans le fil électrode utilisé et qui résultent notamment de son bobinage sur la bobine sur laquelle il est enroulé. The present invention therefore aims to give a precise curvature and orientation to the wire electrode at the outlet of the torch, regardless of the stresses existing in the wire electrode used and which result in particular from its winding on the coil on which it is rolled up.
On a remarqué en effet que ces contraintes sont de deux natures distinctes et peuvent se mesurer par le rayon de cambrure et par le vrillage qui sont les effets des contraintes longitudinales et transversales du fil-électrode. It has in fact been noted that these stresses are of two distinct natures and can be measured by the radius of camber and by the twist which are the effects of the longitudinal and transverse stresses of the wire electrode.
Ces paramètres, qui dépendent des conditions de bobinage varient généralement dans des limites. inacceptables pour le procédé de soudage à intervalle étroit. These parameters, which depend on the winding conditions, generally vary within limits. unacceptable for the narrow gap welding process.
Le dispositif se compose d'un axe l supportant à libre rotation une bobine 2 sur laquelle est enroulé le fil-électrode 3 devant être utilisé lors de l'opération de soudage à l'arc, ce fil 3 étant à cet effet déroulé en continu et amené successivement au travers d'un guide-fil 4 dans un dispositif de cambrage et de traction 5, puis au travers de la torche 6 qui est positionnée et orientée à proximité de l'intervalle de pièces à souder de façon que l'extrémité 31 du fil occupe une position précise par rapport à cet intervalle. The device consists of an axis l supporting freely a coil 2 on which is wound the wire electrode 3 to be used during the arc welding operation, this wire 3 being for this purpose unrolled continuously and brought successively through a wire guide 4 in a camber and traction device 5, then through the torch 6 which is positioned and oriented near the interval of parts to be welded so that the end 31 of the wire occupies a precise position with respect to this interval.
Comme indiqué précédemment, la tête de soudage pourra comporter deux dispositifs de ce genre de façon a réaliser simultanément deux cordons de soudure intéressant chacun l'une des parois de l'intervalle à souder et la couche de soudure formée précédemment par ces mêmes fils et celà jusqu'a ce que les couches successives comblent entièrement l'intervalle des pièces a souder. As indicated above, the welding head may include two such devices so as to simultaneously produce two weld seams each of which involves one of the walls of the gap to be welded and the layer of solder previously formed by these same wires and this until the successive layers completely fill the gap between the parts to be welded.
Le dispositif de cambrage et de traction 5 se compose d'un premier galet 7 pourvu d'une rainure annulaire dont la largeur est sensiblement égale a deux fois le diamètre du fil de façon que ce fil, logé dans la rainure, puisse former au moins une spire complète 32 avant d'être amené sur un galet de guidage 8, puis sur un second galet de cambrage 9. The cambering and traction device 5 consists of a first roller 7 provided with an annular groove whose width is substantially equal to twice the diameter of the wire so that this wire, housed in the groove, can form at least a full turn 32 before being brought to a guide roller 8, then to a second camber roller 9.
Ces galets 7, 8 et 9 sont d'axe parallèle à l'axe 1 de la bobine 2 et le diamètre du premier galet 7 est plus faible que le diamètre minimum 21 d'enroulement du fil 3 sur la bobine 2. These rollers 7, 8 and 9 are of axis parallel to the axis 1 of the coil 2 and the diameter of the first roller 7 is smaller than the minimum diameter 21 of winding of the wire 3 on the coil 2.
En outre, ce galet 7 est disposé, par rapport au sens d'enroulement du fil sur la bobine, de façon à accentuer ce cambrage en supprimant l'effet des contraintes de vrillage de ce fil résultant soit de sa fabrication, soit de son bobinage sur la bobine 2. In addition, this roller 7 is arranged, relative to the direction of winding of the wire on the spool, so as to accentuate this bending by eliminating the effect of the twisting stresses of this wire resulting either from its manufacture or from its winding. on coil 2.
Le galet 8 est également monté à libre rotation sur son axe et comporte une rainure périphérique annulaire dont la largeur correspond sensiblement au diamètre du fil, afin d'assurer son guidage à la sortie du galet 7. The roller 8 is also mounted to rotate freely on its axis and comprises an annular peripheral groove whose width corresponds substantially to the diameter of the wire, in order to guide it out of the roller 7.
Le second galet 9, disposé après le galet 8, dans le sens de défilement du fil 3, comporte également une rainure annulaire 91 recevant le fil, le diamètre de travail de ce galet, déterminé par le fond de cette rainure 91i étant plus faible que le diamètre de travail du premier galet 7 déterminé par le fond de la rainure
Ce galet 9 est monté à rotation sur une portion d'axe 101 d'une pièce 10 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 11 maintenu par un écrou 12.The second roller 9, disposed after the roller 8, in the direction of travel of the wire 3, also comprises an annular groove 91 receiving the wire, the working diameter of this roller, determined by the bottom of this groove 91i being smaller than the working diameter of the first roller 7 determined by the bottom of the groove
This roller 9 is mounted for rotation on a portion of an axle 101 of a part 10 by means of a ball bearing 11 held by a nut 12.
Autour de ce galet 9, est disposée une bague 13 qui délimite avec le galet 9 un chemin de roulement torique 14 pour des billes 15, cette bague 13, fixe en rotation, étant mobile axialement dans le sens de la flèche F, sous l'action d'un ressort 16 logé dans un orifice correspondant 1a2 de la pièce 10. Around this roller 9, is arranged a ring 13 which delimits with the roller 9 an O-ring raceway 14 for balls 15, this ring 13, fixed in rotation, being axially movable in the direction of arrow F, under the action of a spring 16 housed in a corresponding orifice 1a2 of the part 10.
Ce déplacement axial de la bague 13, sous l'action du ressort 16, est obtenu par l'intermédiaire d'un noyau 17 supportant une traverse 18, fixée par ses extrémités à la bague 13. This axial displacement of the ring 13, under the action of the spring 16, is obtained by means of a core 17 supporting a cross member 18, fixed at its ends to the ring 13.
La pièce 10 est elle-mêle fixée sur son support 19 par un écrou 20. The part 10 is itself fixed on its support 19 by a nut 20.
Egalement, comme on le remarque sur la figure 3, le plan 92 contenant la rainure annulaire 9 est décalé, du plan médian du chemin de roulement 14 recevant les billes 15 dans le sens du déplacement axial de la bague 13 suivant la flèche
F, de façon que le ressort 16, en déplaçant la bague 13 dans le sens de la flèche F, applique à pression les billes 15 contre le fil 3, disposé dans la rainure 91. Also, as can be seen in FIG. 3, the plane 92 containing the annular groove 9 is offset from the median plane of the raceway 14 receiving the balls 15 in the direction of axial movement of the ring 13 along the arrow
F, so that the spring 16, by moving the ring 13 in the direction of the arrow F, presses the balls 15 against the wire 3, disposed in the groove 91.
A cet effet, la profondeur de la rainure 91 est légèrement inférieure au diamètre de ce fil 3. To this end, the depth of the groove 91 is slightly less than the diameter of this wire 3.
Cette disposition permet d'exercer sur la face du fil dirigé vers l'extérieur du galet une multitude de pressions réparties sur le fil afin d'obtenir un cambrage précis et constant de ce fil, particulièrement lors d'une mise. en fonctionnement du dispositif. This arrangement makes it possible to exert on the face of the wire directed towards the outside of the roller a multitude of pressures distributed over the wire in order to obtain a precise and constant bending of this wire, particularly during placing. in operation of the device.
Ces billes 15 sont disposées dans le chemin de roulement 14, de façon que certaines d'entre elles viennent en contact avec la périphérie extérieure du fil 3, tandis que d'autres billes, telles que les billes 152 sont disposées dans la partie du chemin de roulement 14, non intéressé par le fil 3, afin d'assurer le centrage de la bague par rapport aux galets et de faciliter la rotation de la bague
La bague 13 présente deux orifices périphériques 131 et 132 destinés respectivement à ltentrée et à la sortie du fil de l'ensemble galet 9 et bague 13, le fil 3 sortant de cet ensemble étant ensuite amené entre deux galets ou tambours 21 et 22 dont l'un au moins est moteur et qui pincent entre eux le fil 3 afin d~assurer son défilement de la bobine 2 par l'intermédiaire des galets , 8 et 9.These balls 15 are arranged in the raceway 14, so that some of them come into contact with the outer periphery of the wire 3, while other balls, such as the balls 152 are arranged in the part of the raceway. bearing 14, not interested in wire 3, in order to ensure the centering of the ring with respect to the rollers and to facilitate the rotation of the ring
The ring 13 has two peripheral orifices 131 and 132 intended respectively for the inlet and the outlet of the wire from the roller 9 and ring 13 assembly, the wire 3 leaving this assembly then being brought between two rollers or drums 21 and 22, the l at least one is motor and which pinch the wire 3 between them in order to ensure its movement of the coil 2 by means of the rollers, 8 and 9.
Les rainures des galets 7, 8 et 9 sont disposés dans le même plan et sensiblement ci ans le plan moyen de la bobine 2, le rôle du galet 9 étant de créer une cambrure de fonctionnement du fil 3 qui est Imprimée dans le plan de la cambrure naturelle et en direction inverse, cette cambrure restant constante, quelle que soit la traction exercée sur le fil compte-tenu que son angle d'enroulement sur le galet 9, cet angle étant déterminé par la position des ouvertures '31 et 132. The grooves of the rollers 7, 8 and 9 are arranged in the same plane and substantially in the middle plane of the spool 2, the role of the roller 9 being to create an operating camber of the wire 3 which is printed in the plane of the natural camber and in the opposite direction, this camber remaining constant, whatever the traction exerted on the wire taking into account that its winding angle on the roller 9, this angle being determined by the position of the openings '31 and 132.
En conséquence, dans ce dispositif, la conjugaison des deux galets 7 et 9 a pour effet d'imprimer au filélectrode 3 une cambrure (par le galet 9) qui est inverse à la courbure naturelle < déterminée par la bobine 2 > et de maintenir l'action de cette cambrure dans un plan perpendiculaire au sens de soudage, c'est-à-dire à la direction du déplacement relatif de la torche 6 par rapport aux pièces à souder. Consequently, in this device, the conjugation of the two rollers 7 and 9 has the effect of imparting to the electrode 3 a camber (by the roller 9) which is opposite to the natural curvature <determined by the coil 2> and of maintaining the action of this camber in a plane perpendicular to the welding direction, that is to say to the direction of relative movement of the torch 6 relative to the parts to be welded.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8207904A FR2526345B1 (en) | 1982-05-06 | 1982-05-06 | WIRE ELECTRODE BENDING DEVICE FOR ARC WELDING HEAD, AS WELL AS WELDING HEADS PROVIDED WITH THIS DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8207904A FR2526345B1 (en) | 1982-05-06 | 1982-05-06 | WIRE ELECTRODE BENDING DEVICE FOR ARC WELDING HEAD, AS WELL AS WELDING HEADS PROVIDED WITH THIS DEVICE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2526345A1 true FR2526345A1 (en) | 1983-11-10 |
| FR2526345B1 FR2526345B1 (en) | 1987-06-12 |
Family
ID=9273797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8207904A Expired FR2526345B1 (en) | 1982-05-06 | 1982-05-06 | WIRE ELECTRODE BENDING DEVICE FOR ARC WELDING HEAD, AS WELL AS WELDING HEADS PROVIDED WITH THIS DEVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2526345B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2160532A1 (en) * | 1971-11-19 | 1973-06-29 | Philips Nv | |
| GB1569358A (en) * | 1977-02-21 | 1980-06-11 | Startrite Designs Ltd | Wire feeding and bending device |
-
1982
- 1982-05-06 FR FR8207904A patent/FR2526345B1/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2526345B1 (en) | 1987-06-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |