RU2060132C1

RU2060132C1 - Contact seam welding apparatus

Info

Publication number: RU2060132C1
Application number: RU92001169A
Authority: RU
Inventors: Г.Г. Позняк; В.А. Рогов
Original assignee: Российский Университет Дружбы Народов
Priority date: 1992-10-19
Filing date: 1992-10-19
Publication date: 1996-05-20

Abstract

FIELD: manufacture of multilayer circular cut-off saw by contact welding. SUBSTANCE: apparatus has casing with motion drive, two electrode heads with roller electrodes and roller electrode compression drive. Electrodes are positioned for rotation. Apparatus is further provided with mandrel for coupling billet to be welded with rotational drive. Carriage motion drive, electrode compression drive and mandrel rotational drive are interconnected through control system. Casing radial motion speed and mandrel rotational speed ratio is determined by formula recited in Specification. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к установкам для шовной контактной сварки и может быть использовано при изготовлении многослойных дисковых пил. The invention relates to installations for seam resistance welding and can be used in the manufacture of multilayer circular saws.

Известно устройство для шовной контактной сварки, содержащее корпус с приводом его перемещения, размещенные на корпусе привод сжатия и две электродные головки с роликовыми электродами, установленными на оси с возможностью свободного вращения, оправку для закрепления детали с приводом вращения. A device for suture resistance welding, comprising a housing with a drive for moving it, a compression drive placed on the housing and two electrode heads with roller electrodes mounted on the axis with the possibility of free rotation, a mandrel for fixing parts with a rotation drive.

Известное устройство имеет следующие недостатки:
отсутствует кинематическая связь между приводом перемещения корпуса и приводом вращения оправки;
невозможно поддерживать постоянную скорость скольжения электродов относительно свариваемой заготовки на различных расстояниях от оси вращения заготовки.The known device has the following disadvantages:
there is no kinematic connection between the drive moving the housing and the drive rotation of the mandrel;
it is impossible to maintain a constant sliding speed of the electrodes relative to the workpiece being welded at various distances from the axis of rotation of the workpiece.

В результате известное устройство не позволяет использовать его для получения спиральных или концентричных свариваемых швов с одинаковой скоростью перемещения электродов относительно заготовки на различных расстояниях от оси вращения заготовки. As a result, the known device does not allow using it to obtain spiral or concentric welded seams with the same speed of movement of the electrodes relative to the workpiece at different distances from the axis of rotation of the workpiece.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве привод вращения оправки, привод перемещения корпуса и привод сжатия электродов связаны между собой через систему управления, причем скорость радиального перемещения корпуса связана с частотой вращения оправки по формуле:

= tg Φ; ω·R const,
где S_м скорость радиального перемещения корпуса; Φ- угол наклона спирали свариваемого шва; R расстояние от точки контакта роликового электрода с заготовкой до оси оправки; ω- частота вращения оправки. При этом роликовые электроды установлены с возможностью свободного вращения, а оси вращения роликовых электродов перпендикулярны оси вращения изделия.The essence of the invention lies in the fact that in the device the drive rotation of the mandrel, the drive movement of the housing and the drive of compression of the electrodes are interconnected via a control system, and the speed of the radial movement of the housing is related to the frequency of rotation of the mandrel according to the formula:

= tg Φ; ω R const
where S _{m the} speed of the radial movement of the housing; Φ is the angle of inclination of the spiral of the weld; R is the distance from the contact point of the roller electrode with the workpiece to the axis of the mandrel; ω- mandrel rotation frequency. In this case, the roller electrodes are installed with the possibility of free rotation, and the axis of rotation of the roller electrodes is perpendicular to the axis of rotation of the product.

Это позволяет выполнять свариваемый шов в виде спирали с различным углом подъема, концентричных окружностей, лучей, мозаики и т.д. Корпус пилы становится неоднородным по твердости, в результате в процессе резания происходит демпфирование колебаний стоячих волн, что ведет к устойчивости процесса резания. В устройстве возможность получения разных по форме швов обеспечивается кинематической связью частоты вращения изделия (оправки) и радиальной подачи роликовых электродов. This allows you to perform a weld in the form of a spiral with different elevation angles, concentric circles, rays, mosaics, etc. The saw body becomes non-uniform in hardness, as a result, during the cutting process, damping of the waves of standing waves occurs, which leads to the stability of the cutting process. In the device, the possibility of obtaining welds of different shapes is provided by the kinematic relationship of the rotational speed of the product (mandrel) and the radial feed of the roller electrodes.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 векторная схема движений. In FIG. 1 shows a device, a General view; in FIG. 2 vector motion diagram.

Устройство для шовной контактной сварки содержит роликовые электроды 1 и 2, установленные на осях с возможностью свободного вращения в электродных головках 3, которые с возможностью свободного вращения на осях 4 установлены в корпусе, состоящем из двух рычагов 5, связанных шарниром 6. Рычаги 5 соединены между собой приводом 7 сжатия. Свариваемое изделие 8 закрепляется на оправке 9, имеющей привод 10 вращения. Корпус может совершать радиальное перемещение посредством привода 11 с ходовым винтом 12. Привод 11 кинематически связан с приводом 10 вращения, например, через систему 13 управления по формуле:

= tg Φ; ω·R const,
где S_м скорость радиального перемещения корпуса; Φ- угол наклона спирали свариваемого шва; R расстояние точки контакта роликового электрода с заготовкой до оси оправки; ω- частота вращения оправки. Оси 4 перпендикулярны осям роликовых электродов 1 и 2. На электроды 1 и 2 подается напряжение питания (не показано).A seam contact welding device comprises

roller electrodes

1 and 2 mounted on the axles with the possibility of free rotation in the electrode heads 3, which are mounted with the possibility of free rotation on the axles 4 in a housing consisting of two levers 5 connected by a hinge 6. The levers 5 are connected between self driven 7 compression. The welded product 8 is fixed on a mandrel 9 having a rotation drive 10. The housing can perform a radial movement by means of a drive 11 with a lead screw 12. The drive 11 is kinematically connected to the rotation drive 10, for example, through a control system 13 according to the formula:

= tg Φ; ω R const
where S _{m the} speed of the radial movement of the housing; Φ is the angle of inclination of the spiral of the weld; R is the distance of the contact point of the roller electrode with the workpiece to the axis of the mandrel; ω- mandrel rotation frequency. Axes 4 are perpendicular to the axes of the

roller electrodes

1 and 2. A voltage (not shown) is applied to the

electrodes

1 and 2.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

На оправку 9 устанавливаются диски и фиксируются. Включается привод 10 вращения оправки с изделием. Включается привод 11, подводящий корпус с электродами 1 и 2 к изделию 8 в исходное положение (например, к периферии изделия). Подается электрический ток к электродам 1 и 2, привод 7 сжатия сжимает рычаги 5 и включается рабочая программа системы 13 управления, обеспечивающая кинематическую связь движений по заданному закону. Disks are mounted on the mandrel 9 and fixed. The mandrel rotation drive 10 with the product is turned on. The drive 11 is turned on, leading the housing with electrodes 1 and 2 to the product 8 to its original position (for example, to the periphery of the product). An electric current is supplied to the electrodes 1 and 2, the compression drive 7 squeezes the levers 5 and the work program of the control system 13 is turned on, providing a kinematic connection of movements according to a given law.

Постоянная скорость перемещения электродов 1 и 2 относительно изделия позволяет получить одинаково высокое качество сварки как на периферии, так и у центра изделия (изделие вращается медленнее, когда электроды расположены ближе к периферии, и быстрее, когда близко к оправке). После сварки элементы устройства возвращаются в исходное положение, а изделие удаляется. Имея различные программы в системе 13 управления, можно получать различную по форме линию сварки, а также менять угол наклона спирали (чем больше радиальная подача корпуса, тем больше угол). The constant speed of movement of the electrodes 1 and 2 relative to the product allows you to get the same high quality welding both at the periphery and at the center of the product (the product rotates more slowly when the electrodes are closer to the periphery, and faster when close to the mandrel). After welding, the elements of the device are returned to their original position, and the product is removed. Having various programs in the control system 13, it is possible to obtain a welding line of various shapes and to change the angle of inclination of the spiral (the larger the radial feed of the body, the larger the angle).

Например, для выполнения сварочных швов в виде прямых радиальных лучей выполняются следующие движения: привод 10 приводит в движение оправку 9, силовой цилиндр 7 периодически сжимает электроды (если необходимо иметь 6 радиальных швов, то через каждые 60^о происходит сжатие), в момент сжатия на электроды подается напряжение. После одного поворота детали включается привод 11 и перемещает электроды в радиальном направлении на шаг (на новую окружность), где электроды 1 и 2 также выполняют шесть точечных сварок, снова включается привод 11 и электроды снова перемещаются на шаг и т.д. Точечные сварки каждой окружности в радиальном направлении при этом имеют вид лучей.For example, to perform welds in a straight radial rays, the following movements: the actuator 10 moves the mandrel 9, the actuator 7 periodically compresses the electrodes (if it is necessary to have six radial seams, the compression occurs every ^60), at the time of compression The electrodes are energized. After one turn of the part, the drive 11 is turned on and moves the electrodes in the radial direction by a step (to a new circle), where the electrodes 1 and 2 also perform six spot weldings, the drive 11 is turned on again and the electrodes are again moved by a step, etc. In this case, spot weldings of each circle in the radial direction have the form of rays.

Возможен и другой вариант сварки дисков в виде радиальных швов-лучей: диск неподвижен, электроды сжаты и включен привод 11 выполняется сварка в виде радиального луча. Далее происходит делительный поворот заготовки (например, на 60^о) и выполняется следующий шов и т.д.Another variant of welding discs in the form of radial seams-rays is also possible: the disc is stationary, the electrodes are compressed and the drive 11 is turned on. Welding in the form of a radial beam is performed. Then there is a dividing rotation of the workpiece (for example, 60 ^° ) and the next seam is performed, etc.

Возможны другие варианты сварных швов, например в виде мозаики: привод 11 и 10 включены, а силовой цилиндр 7 периодически сжимает электроды 1 и 2 на поверхности детали остаются хаотично расположенные места точечной сварки. Other weld options are possible, for example, in the form of a mosaic: the drive 11 and 10 are turned on, and the power cylinder 7 periodically compresses the electrodes 1 and 2 on the surface of the part, randomly located spots of spot welding remain.

Возможны швы сплошные или точечные в виде лучей, концентрично расположенных окружностей, и т.д. Вид шва зависит от взаимной работы приводов 10 и 11 и силового цилиндра 7, что управляется системой 13. Solid or spot seams are possible in the form of rays, concentric circles, etc. The type of seam depends on the mutual operation of the actuators 10 and 11 and the power cylinder 7, which is controlled by the system 13.

Claims

A device for seam contact welding, comprising a housing with a drive for moving it, two electrode heads placed on the housing with roller electrodes mounted on an axis with the possibility of free rotation, a compression drive of the electrodes, and also a mandrel for fixing the welded workpiece with a rotation drive, characterized in that the axis of rotation of the roller electrodes is perpendicular to the axis of rotation of the product, the housing movement, the rotation drive of the mandrel and the compression drive of the electrodes are interconnected via a control system, When this rate of radial movement of the housing associated with the frequency of rotation of the mandrel according to the following relationship:

where ω • R = const,
where S _{m the} speed of the radial movement of the housing;
ω mandrel rotation frequency;
R is the distance from the contact point of the roller electrode with the workpiece to the axis of the mandrel;
v the angle of inclination of the spiral of the weld.