RU174623U1 - DEVICE FOR VIBRATION OF THE WELDING TOOL - Google Patents
DEVICE FOR VIBRATION OF THE WELDING TOOL Download PDFInfo
- Publication number
- RU174623U1 RU174623U1 RU2017104582U RU2017104582U RU174623U1 RU 174623 U1 RU174623 U1 RU 174623U1 RU 2017104582 U RU2017104582 U RU 2017104582U RU 2017104582 U RU2017104582 U RU 2017104582U RU 174623 U1 RU174623 U1 RU 174623U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding tool
- amplitude
- welding
- stepper motor
- oscillation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
- B23K9/30—Vibrating holders for electrodes
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
Устройство предназначено для колебания сварочного инструмента и может быть использовано для автоматической сварки в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности. Устройство содержит корпус, в котором установлены привод вращения, механизм преобразования вращательного движения вала привода вращения в колебательное движение сварочного инструмента и устройство регулирования амплитуды колебаний. В качестве привода вращения использован шаговый двигатель. Устройство регулирования амплитуды колебаний выполнено в виде контроллера шагового двигателя, содержащего драйвер шагового двигателя, блок программирования закона изменения амплитуды и скорости колебания, источник питания и датчик начального положения сварочного инструмента.Устройство расширяет технологические возможности сварочных автоматов за счет возможности дистанционного изменения амплитуды и скорости колебания сварочного инструмента по заданной программе в процессе горения сварочной дуги. Устройство имеет минимальное количество пар трения, что повышает надежность его работы, ил. 1The device is designed to oscillate the welding tool and can be used for automatic welding in mechanical engineering, instrument making and other industries. The device comprises a housing in which a rotation drive is mounted, a mechanism for converting the rotational movement of the shaft of the rotation drive into the oscillatory movement of the welding tool, and a device for controlling the amplitude of the vibrations. A stepper motor is used as a rotation drive. The oscillation amplitude control device is made in the form of a stepper motor controller containing a stepper motor driver, a programming block for the law of variation of the amplitude and speed of oscillation, a power source and a sensor for the initial position of the welding tool. tool according to a given program in the process of burning the welding arc. The device has a minimum number of friction pairs, which increases the reliability of its operation, silt. one
Description
Полезная модель относится к сварочной технике, в частности к устройствам для колебания сварочного инструмента, и может быть использована для автоматической сварки в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности.The utility model relates to welding equipment, in particular to devices for oscillation of a welding tool, and can be used for automatic welding in mechanical engineering, instrument making and other industries.
Известны устройства, состоящие из неподвижного корпуса, в котором расположены привод с регулируемой частотой вращения выходного вала, механизм преобразования вращательного движения вала привода в колебательное движение сварочного инструмента и устройство регулирования амплитуды колебаний. Например, устройство для колебания сварочного инструмента по патенту на изобретение РФ №2036757 МПК6 B23K 9/30 опубл. 09.06.1995, состоящее из корпуса, в котором установлен привод вращения - электродвигатель, редуктор и тормозная муфта. Привод вращения соединен с механизмом преобразования вращательного движения вала привода в колебательное движение сварочного инструмента, который состоит из шестерни, закрепленной на выходном валу редуктора и находящейся в зацеплении с ней зубчатой рейкой, установленной в направляющих с возможностью линейного перемещения. К одному из торцов рейки присоединяется сварочный инструмент - мундштук. Устройство регулирования амплитуды колебаний состоит из постоянного магнита, закрепленного на шестерне и имеющего возможность при вращении шестерни взаимодействовать с двумя магнитоуправляемыми контактами, управляющими посредством электрической схемы реверсом электродвигателя. При этом один контакт закреплен на корпусе неподвижно, а второй установлен с возможностью перемещения и фиксации относительно корпуса. Таким образом, величина угла между контактами определяет угол поворота шестерни и величину хода рейки, то есть амплитуду колебания сварочного инструмента. Регулирование скорости колебания осуществляется путем изменения частоты вращения электродвигателя.Known devices consisting of a fixed housing in which a drive with an adjustable speed of the output shaft, a mechanism for converting the rotational movement of the drive shaft into oscillatory motion of the welding tool, and a device for controlling the amplitude of oscillation are located. For example, a device for oscillating a welding tool according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2036757 IPC 6
Недостатком этого устройства является отсутствие дистанционного управления изменением амплитуды колебаний, что не позволяет проводить эту операцию в процессе горения сварочной дуги.The disadvantage of this device is the lack of remote control of the change in the amplitude of the oscillations, which does not allow this operation to be performed during the combustion of the welding arc.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, которое обеспечивает механизацию процесса изменения амплитуды колебаний и дистанционное управление этим процессом, является устройство для колебания сварочной горелки по патенту на изобретение РФ №2044612 МПК6 B23K 9/30 опубл. 27.09.1995. Устройство состоит из корпуса, привода, на валу которого установлен механизм преобразования вращательного движения вала привода в колебательное движение сварочного инструмента и устройство регулирования амплитуды колебаний. Механизм преобразования вращательного движения вала привода в колебательное движение сварочного инструмента состоит из шарнирно закрепленного на валу привода наклонного диска, который через тягу шарнирно связан со сварочной горелкой, при этом амплитуда колебаний определяется величиной угла наклона диска. Устройство регулирования амплитуды колебаний состоит из расположенной на валу привода гайки, снабженной упором и застопоренной с двух сторон относительно вала двумя стопорными кольцами и ползуна, расположенного в центральном отверстии приводного вала, и снабженного резьбовым сухарем, находящимся в зацеплении с гайкой. Также на ползуне установлен указатель величины амплитуды, шарнирно связанный через тягу с наклонным диском. При этом в корпусе установлен электромагнит, якорь которого взаимодействует с упором, расположенным на гайке в момент изменения амплитуды колебаний. Включение электромагнита производится посредством кнопок, расположенных на пульте управления.The closest technical solution, selected as a prototype, which provides mechanization of the process of changing the amplitude of the oscillations and remote control of this process, is a device for oscillating the welding torch according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2044612 IPC 6
Использование в устройстве, выбранном за прототип, многозвенных механизмов с большим количеством пар трения приводит к усложнению конструкции и как следствие к снижению надежности и ресурса работы.The use in the device selected for the prototype of multi-link mechanisms with a large number of friction pairs leads to a complication of the design and, as a result, to a decrease in reliability and service life.
Другими недостатком этого устройства является то, что перемещение сварочной горелки в течение одного периода колебаний происходят по строго определенному закону, который задается кинематикой механизма преобразования вращательного движения вала привода в колебательное движение сварочного инструмента. При этом в конструкции устройства отсутствуют элементы, обеспечивающие остановку сварочного инструмента после остановки вращения электропривода в одном строго определенном месте. Этот недостаток не позволяет использовать данное устройство для процессов сварки, в которых требуется изменение амплитуды, и частоты колебания сварочного инструмента в заданный промежуток времени по заданному закону, например автоматическая сварка деталей, имеющих переменную толщину по длине сварного шва, что снижает диапазон использования данного устройства, то есть снижает технологические возможности автоматического сварочного оборудования, в котором оно может использоваться.Another disadvantage of this device is that the movement of the welding torch during one oscillation period occurs according to a strictly defined law, which is determined by the kinematics of the mechanism for converting the rotational motion of the drive shaft into the oscillatory motion of the welding tool. Moreover, in the design of the device there are no elements that ensure the stop of the welding tool after stopping the rotation of the electric drive in one strictly defined place. This disadvantage does not allow the use of this device for welding processes that require a change in the amplitude and oscillation frequency of the welding tool in a given period of time according to a given law, for example, automatic welding of parts having a variable thickness along the length of the weld, which reduces the range of use of this device, that is, it reduces the technological capabilities of automatic welding equipment in which it can be used.
Задачей полезной модели является расширение технологических возможностей за счет осуществления режима программируемого изменения амплитуды и скорости колебаний в процессе автоматической сварки и повышение надежности работы устройства за счет снижения количества пар трения.The objective of the utility model is to expand technological capabilities by implementing a programmable change in the amplitude and speed of oscillations in the process of automatic welding and increasing the reliability of the device by reducing the number of friction pairs.
Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, в котором установлены привод вращения, механизм преобразования вращательного движения вала привода вращения в колебательное движение сварочного инструмента и устройство регулирования амплитуды колебаний, в качестве привода вращения использован шаговый электродвигатель, а устройство регулирования амплитуды колебаний выполнено в виде контроллера шагового электродвигателя, содержащего драйвер шагового электродвигателя, блок программирования закона изменения амплитуды и скорости колебания, источник питания и датчик начального положения сварочного инструмента.This goal is achieved by the fact that in the device containing the housing in which the rotation drive is installed, the mechanism for converting the rotational movement of the shaft of the rotation drive to the vibrational movement of the welding tool and the oscillation amplitude control device, a stepping motor is used as the rotation drive, and the vibration amplitude control device is made in the form of a stepper motor controller containing a stepper motor driver, a programming unit for the law of variation of the amplitude amplitude and speed oscillations, the power source and the sensor initial position of the welding tool.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое устройство отличается тем, что в качестве привода вращения использован шаговый электродвигатель.Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the inventive device is different in that a stepping motor is used as a rotation drive.
Также заявляемое устройство отличается тем, что устройство регулирования амплитуды колебаний выполнено в виде контроллера шагового электродвигателя, который состоит из драйвера шагового электродвигателя, блока программирования закона изменения амплитуды и скорости колебаний сварочного инструмента и датчика начального положения сварочной инструмента.Also, the claimed device is characterized in that the device for controlling the amplitude of the oscillations is made in the form of a stepper motor controller, which consists of a stepper motor driver, a programming unit for the law of changing the amplitude and speed of oscillations of the welding tool and the sensor for the initial position of the welding tool.
Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
Сущность полезной модели поясняется чертежом на фиг. 1, где схематично изображено устройство, в котором в качестве механизма преобразования вращательного движения вала привода в колебательное движение сварочного инструмента используется механизм с качающимся рычагом.The essence of the utility model is illustrated by the drawing in FIG. 1, which schematically shows a device in which a mechanism with a swinging lever is used as a mechanism for converting the rotational motion of the drive shaft into the oscillatory motion of the welding tool.
Устройство состоит из корпуса 1, в котором установлены шаговый электродвигатель 2 и механизм 3, служащий для преобразования вращательного движения вала 4 электродвигателя 2 в колебательное движение сварочного инструмента 5. Механизм 3 выполнен в виде рычажного механизма, состоящего из закрепленного на валу 4 эксцентрика 6, контактирующего с пазом в двуплечем рычаге 7. На втором конце двуплечего рычага 7 установлен сварочный инструмент 5. Другими видами механизма 3 могут быть: винтовой, реечный, червячный и другие механизмы, преобразующие вращательное движение в поступательное или приближенно поступательное движение.The device consists of a
Шаговый электродвигатель 2 электрически связан с контроллером шагового двигателя 8, который состоит из драйвера 9, выходы которого подключены к обмоткам шагового двигателя 2, блока программирования закона изменения в амплитуды и скорости колебаний 10, подключенного своими выходами к входам драйвера шагового двигателя 9, источника питания постоянного напряжения 11 и датчика начального положения сварочного инструмента 12. Датчик положения сварочного инструмента 12, например датчик индуктивности, устанавливается неподвижно в непосредственной близости от вала 4, на котором закрепляется сигнальный элемент 13, например диск со сквозным пазом. Другими типами датчика 12 могут быть магнитный или фото датчик.The
Работа устройства описана на примере сварки замкнутого, поворотного кольцевого шва изделия, изображенного на фиг. 2. Изделие состоит из трубы 14, к которой приваривается фланец 15. Сварной стык состоит из равномерно расположенных по окружности участков H1 и Т1, имеющих разную толщину фланца по длине окружности сварного шва.The operation of the device is described by the example of welding a closed, rotary annular seam of the product shown in FIG. 2. The product consists of a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Перед началом сварки включается вращение шагового электродвигателя 2, которое происходит до момента срабатывания датчика 12 и установки сварочного инструмента в начальное положение НП, обозначенное на фиг. 1. Сварочный инструмент наводится на сварной стык в начале участка H1. Включается сварочная дуга. После образования стабильно горящей дуги включаются колебания сварочного инструмента и вращение свариваемого изделия. На участке H1 толщина свариваемого металла трубы 14 и фланца 15 одинакова, поэтому сварочный инструмент совершает симметричные относительно начального положения НП перемещения, то есть перемещения с одинаковой скоростью и одинаковыми величинами а и в, изображенными на фиг. 1. Производится сварка участка H1. При повороте свариваемого изделия и подходе участка Т1 к сварочному инструменту 5 блок программирования 10 изменяет параметры колебания сварочного инструмента 5, при этом скорость и величина перемещения в остаются прежними, а величина перемещения а увеличивается с одновременным уменьшением скорости перемещения. Это изменение закона колебания сварочного инструмента 5 обеспечивает необходимое проплавление массивной части фланца 15.Before welding starts, the rotation of the
После окончания сварки остановка вращения электродвигателя 2 происходит только после перемещения сварочного инструмента 5 в начальное положение НП, то есть в момент срабатывания датчика 12. В процессе колебаний сварочного инструмента 5 шаговый электродвигатель 2 работает в режиме реверса, совершая поворот вала 4 в одну и другую сторону за один период колебания сварочного инструмента 5. Угол поворота вала 4 определяет величины а и в перемещения сварочного инструмента 5. Законы изменения величин а и в, то есть законы изменения амплитуды и скорости колебаний являются программируемыми параметрами и сохраняются в памяти блока программирования 10. Переход с одного режима колебаний на другой режим происходит при помощи внешнего сигнала, который подается на блок программирования 10.After welding, the rotation of the
Драйвер шагового двигателя 9 представляет собой устройство, которое в соответствии с законом коммутации конкретного шагового двигателя осуществляет поочередное подключение его обмоток к выводам источника питания 11. Скорость коммутации обмоток шагового двигателя 2, и, как следствие этого, угловая скорость вращения его выходного вала, зависит от частоты следования импульсов, поступающих на драйвер 9 от блока программирования 10. Порядок коммутации обмоток шагового двигателя 2 задается дополнительным сигналом управления с выхода блока программирования 10 и определяет направление вращения вала двигателя 2. Число импульсов, поступивших от блока программирования 10 на вход драйвера 9, определяет угол поворота вала шагового двигателя 2 и, как следствие этого, величину отклонения горелки начального положения НП. Таким образом, изменением числа импульсов, поступивших на драйвер от блока программирования 10 в заданном направлении, обеспечивается изменение амплитуды колебания горелки, а изменение частоты поступления этих импульсов позволяет изменять скорость колебания горелки. Закон изменения амплитуды и скорости колебания горелки программируется с панели оператора, входящей в состав блока программирования 10, на фиг 1 не показана. Источник питания 11 обеспечивает преобразование переменного напряжения 230 В, 50 Гц в постоянное напряжение с параметрами, определяемыми конкретной моделью шагового двигателя 2.The driver of the
Заявляемая полезная модель была опробована при сварке трубы диаметром 160 мм и толщиной стенки 3 мм и фланца, имеющего толщину на участке H1 - 3 мм и толщину на участке Т1 - 10 мм. Сварка аргонодуговая. Скорость вращения свариваемого изделия 0,2-0,3 об/мин. На участке H1 величины а и в устанавливались равными 0,8-1,2 мм. Период колебаний сварочной горелки 0,3-0,4 сек. Колебания горелки на участке H1 использовались для перекрытия зазора между свариваемыми деталями образовавшегося в результате погрешности их изготовления. На участке Т1 величина в увеличивалась до 3-4 мм, при этом суммарный период колебания увеличивался до 0,5-0,6 сек. Сваренные изделия подвергались 100% контролю на герметичность при давлении 1,6 МПа.The inventive utility model was tested when welding a pipe with a diameter of 160 mm and a wall thickness of 3 mm and a flange having a thickness in the section H1 - 3 mm and a thickness in the section T1 - 10 mm. Argon arc welding. The rotation speed of the welded product 0.2-0.3 rpm At the station H1 and the value of a is set equal to 0.8-1.2 mm. The oscillation period of the welding torch is 0.3-0.4 seconds. Oscillations of the burner in section H1 were used to close the gap between the welded parts formed as a result of an error in their manufacture. In section T1, the value of b increased to 3-4 mm, while the total period of oscillation increased to 0.5-0.6 sec. The welded products were subjected to 100% tightness control at a pressure of 1.6 MPa.
Конструкция предлагаемой полезной модели позволяет расширить технологические возможности при автоматической сварке за счет обеспечения режима изменения амплитуды и скорости колебаний сварочного инструмента по программируемому закону в процессе горения дуги. Уменьшение количества пар трения в конструкции повышает надежность и ресурс работы устройства.The design of the proposed utility model allows to expand technological capabilities in automatic welding by providing a mode of changing the amplitude and oscillation speed of the welding tool according to a programmed law in the process of arc burning. Reducing the number of friction pairs in the design increases the reliability and service life of the device.
Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость».Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "industrial applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017104582U RU174623U1 (en) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | DEVICE FOR VIBRATION OF THE WELDING TOOL |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017104582U RU174623U1 (en) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | DEVICE FOR VIBRATION OF THE WELDING TOOL |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU174623U1 true RU174623U1 (en) | 2017-10-23 |
Family
ID=60154174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017104582U RU174623U1 (en) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | DEVICE FOR VIBRATION OF THE WELDING TOOL |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU174623U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3835286A (en) * | 1973-06-11 | 1974-09-10 | Astro Arc Co | Welding electrode structure and filler wire mechanism for an automatic welding apparatus |
JPS5210810A (en) * | 1975-07-15 | 1977-01-27 | Toyota Motor Corp | A method of molding metal powder by heating |
SU1224121A1 (en) * | 1984-10-26 | 1986-04-15 | Предприятие П/Я А-1944 | Arc welding device |
SU1454604A1 (en) * | 1987-10-12 | 1989-01-30 | Предприятие П/Я А-1944 | Arc-welding apparatus |
RU2044612C1 (en) * | 1991-01-09 | 1995-09-27 | Владимир Васильевич Яблоков | Device for the welding torch vibrations |
-
2017
- 2017-02-13 RU RU2017104582U patent/RU174623U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3835286A (en) * | 1973-06-11 | 1974-09-10 | Astro Arc Co | Welding electrode structure and filler wire mechanism for an automatic welding apparatus |
JPS5210810A (en) * | 1975-07-15 | 1977-01-27 | Toyota Motor Corp | A method of molding metal powder by heating |
SU1224121A1 (en) * | 1984-10-26 | 1986-04-15 | Предприятие П/Я А-1944 | Arc welding device |
SU1454604A1 (en) * | 1987-10-12 | 1989-01-30 | Предприятие П/Я А-1944 | Arc-welding apparatus |
RU2044612C1 (en) * | 1991-01-09 | 1995-09-27 | Владимир Васильевич Яблоков | Device for the welding torch vibrations |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH09112688A (en) | Electric type gear shift mechanism | |
RU174623U1 (en) | DEVICE FOR VIBRATION OF THE WELDING TOOL | |
JPS61288952A (en) | Method and device for manufacturing cutting chip on rotary machining of work | |
JPS6050546B2 (en) | automatic welding equipment | |
TWI531740B (en) | Actuator | |
CN109877427B (en) | Welding gun swinging device | |
US3946985A (en) | Valve device for gases | |
JP4126225B2 (en) | Control method of flow control valve | |
JPS63199086A (en) | Resistance welder by numerical control and method of operating said resistance welder | |
US11292075B2 (en) | Method for intermittent ultrasonic processing of a length of material | |
JP2022533325A (en) | Method for implementing switching of a switch and drive system for the switch | |
RU2056239C1 (en) | Circumferential seam welding apparatus | |
US3370799A (en) | Variable intermittent and reset drive mechanism | |
KR200168584Y1 (en) | Remote pressure setter for pressure control valve | |
KR0168130B1 (en) | Winding control method | |
KR102372833B1 (en) | Welding device | |
JPH04210853A (en) | Actuator for mold in continuous casting apparatus | |
RU2036757C1 (en) | Device for rocking welding tool | |
CN211501829U (en) | Automatic flow regulating device | |
JPH09292047A (en) | Flow control valve | |
EP3925763A1 (en) | Ultrasonic welding unit | |
JPS57112989A (en) | Welding device for t-type joined part of cylindrical material | |
RU2659703C2 (en) | Stop valves gearless electric drive | |
SU495163A1 (en) | Boring head | |
JPS6160752B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190214 |