SU1569139A1

SU1569139A1 - Welding head for welding on studs

Info

Publication number: SU1569139A1
Application number: SU884488109A
Authority: SU
Inventors: Виктор Евменович Зуев; Ирина Михайловна Дорес; Татьяна Леонидовна Морозова; Ирина Никитовна Рыбакова; Василий Петрович Кешин
Original assignee: Могилевский Машиностроительный Институт
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1990-06-07

Abstract

Изобретение относитс к сварочному оборудованию и может быть использовано дл непрерывного процесса приварки шпилек диаметром 2-10 мм, как способом контактной электросварки сопротивлением, так и дугоконтактной сваркой с применением осадки проволоки. Цель изобретени - повышение производительности труда и культуры производства, расширение технологических возможностей. На корпусе мундштука установлены неподвижный 23 и подвижный 24 с рычагом отрезные ножи, приводимые в действие включением привода мундштука, воздействующего на рычаг подвижного отрезного ножа 24 при контакте его с клином 16, установленным на корпусе механизма подачи электродной проволоки. Кнопки управлени процессом приварки и отрезки шпилек вынесены и установлены на крышке корпуса клина 16 с возможностью взаимодействи с роликом 14 рычага отрезного ножа. При приварке и отрезке шпилек большого диаметра отрезные ножи могут быть оба подвижными. Сварочна головка дл приварки шпилек может устанавливатьс на самоходные тракторные тележки, шаговые толкатели и роботизированные установки. Сварочна головка позвол ет производить непрерывную приварку шпилек из проволоки более 5 мм. Устройство позволит автоматизировать процесс приварки шпилек к различным металлическим поверхност м. 3 ил.The invention relates to welding equipment and can be used for a continuous process of welding studs with a diameter of 2-10 mm, both by the method of resistance welding and arc-contact welding with the use of sludge wire. The purpose of the invention is to increase labor productivity and production culture, expanding technological capabilities. On the body of the mouthpiece mounted stationary 23 and movable 24 with a lever cutting knives, actuated by the inclusion of the actuator mouthpiece acting on the lever of the movable cutting knife 24 when in contact with the wedge 16 mounted on the housing of the electrode wire feeder. The welding process control buttons and studs are removed and mounted on the lid of the wedge body 16 with the ability to interact with the roller 14 of the cutting knife lever. When welding and cutting large-diameter studs, the cutting blades can both be movable. The welding head for stud welding can be mounted on self-propelled tractor trucks, stepper followers and robotic installations. The welding head allows continuous welding of wire studs over 5 mm. The device will automate the process of welding studs to various metal surfaces. 3 Il.

Description

Изобретение относится к сварочному оборудованию и может быть использовано для непрерывного процесса приварки шпилек диаметром 2—10 мм как способом контактной электросварки сопротивлением, так и дугоконтактной сваркой с применением осадки проволоки.The invention relates to welding equipment and can be used for a continuous process of welding studs with a diameter of 2-10 mm as a resistance electric resistance welding method, and arc-contact welding using wire draft.

Цель изобретения — повышение производительности труда и культуры производства, расширение технологических возможностей.The purpose of the invention is to increase labor productivity and production culture, expanding technological capabilities.

На фиг. 1 показано устройство в начале процесса (сплошные линии) и конце цикла (пунктирные линии); на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2.In FIG. 1 shows the device at the beginning of the process (solid lines) and the end of the cycle (dashed lines); in FIG. 2 - the same, top view; in FIG. 3 is a view A in FIG. 2.

Устройство состоит из механизма 1 подачи электродной проволоки, на корпусе 2 которого установлена платформа 3 и крышка 4, на которых закреплен привод корректировочного механизма 5 регулирования вылета электрода, состоящий из электродвигателя 6, редуктора 7, муфты 8 сцепления, опорной втулки 9, зубчатой конической 10 и винтовой 11 передач, двух направляющих штоков 12 и винта 13, за.крепленных на корпусе мундштука, ролика 14 направляющих втулок 15, клина 16, кнопок «Стоп-вверх» 17, «Импульс» 18, «Стоп-вниз» 19 и мундштука, состоящего из корпуса 20 мундштука, токосъемника с колодками 21, токоподвода 22, неподвижного 23 и подвижного 24 с рычагом 25 отрезных ножей, болтового соединения 26, кронштейна 27 с осью и прижимной пружиной 28.The device consists of an electrode wire feed mechanism 1, on the housing 2 of which a platform 3 and a cover 4 are mounted, on which the drive of the correction mechanism 5 for regulating the electrode extension is fixed, consisting of an electric motor 6, a gearbox 7, a clutch 8, a support sleeve 9, a conical gear 10 and screw 11 gears, two guide rods 12 and screw 13, fixed on the mouthpiece body, roller 14 of guide sleeves 15, wedge 16, Stop-Up buttons 17, Impulse 18, Stop-down 19 and the mouthpiece consisting of a body 20 mouthpiece, t kosemnika with pads 21, the current lead 22, the fixed 23 and movable arm 24 with cutting blades 25, bolted connection 26, the bracket 27 with the axis 28 and the presser spring.

Механизм подачи электродной проволоки состоит из ведущего 29 и ведомых прижимных роликов 30 и 31 с натяжным 32 и прижимным 33 устройствами, направляющего ролика 34, червячной пары 35 с осью 36, жестко связанной с ведущим роликом 29. Устройство подвижно связано с захватом 37 и фиксируется рычагом 38.The electrode wire feed mechanism consists of a lead 29 and driven pinch rollers 30 and 31 with a tension 32 and pressure 33 devices, a guide roller 34, a worm pair 35 with an axis 36, rigidly connected to the drive roller 29. The device is movably connected to the claw 37 and is fixed by a lever 38.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Для осуществления управления процессом приварки шпилек контактной сваркой электросопротивлением необходимо предварительно путем изменения расстояния между кнопками 17 «Вверх-стоп 2», 18 «Импульс» и 19 «Вниз—стоп 2» установить требуемый вылет электрода и длину шпильки, а затем подобрать скорость подачи электродной проволоки и подъема и опускания мундштука 20 с соблюдением условия, что скорость подачи электродной проволоки должна опережать скорость опускания мундштука и задается с помощью потенциометров автоматической схемы управления, установленных на.пульте устройства.To control the process of welding studs by resistance resistance welding, it is necessary first to change the distance between the buttons 17 “Up-stop 2”, 18 “Impulse” and 19 “Down-stop 2” to set the required electrode reach and length of the stud, and then select the electrode feed speed wire and raising and lowering the mouthpiece 20, subject to the condition that the feed speed of the electrode wire must exceed the lowering speed of the mouthpiece and is set using potentiometers of an automatic control circuit, installed on the device’s remote control.

Затем нажатием кнопки 17 «Вниз-стоп 2» и кнопки «Вниз», которая находится на пульте устройства, опускается мундштук и электродная проволока до ее замыкания на изделие и проверяются требуемые вылет электрода и длина шпильки. Затем нажатием кнопки 19 «Вниз-стоп 2» роли ком 14 рычага 25 отрезного ножа 24 и кнопки «Вверх» (на пульте устройства) соответственно мундштук 20 и электродная проволока 39 поднимаются вверх в исходное рабочее положение до замыкания кнопки 17 «Вверх-стоп 2», после чего следует включить кнопку «Пуск» на пульте устройства, предварительно отключив обмотку независимого генератора, от которого питается якорь ДГ двигателя подачи электрод10 ной проволоки. После включения кнопки «Пуск» мундштук еще какое-то время может подниматься вверх до момента соприкосновения (нажатия) роликом 14, установленным на рычаге 25 отрезного ножа 24, кнопки 17 1₅ «Вверх-стоп 2». В этот момент двигатель 6 привода мундштука 20 реверсирует и корпус мундштука вместе с отрезными ножами 24 и 23 перемещается вниз, в результате чего нажатием ролика 14 на кнопку 18 «Импульс»· включается подача электродной 20 проволоки 39 и сварочный ток проходит через токоподвод 22 токосъемник с подпружиненными колодками 21.Then, by pressing the 17 “Stop-Stop 2” button and the “Down” button, which is located on the device’s remote control, the mouthpiece and the electrode wire are lowered until it closes to the product and the required electrode reach and the length of the stud are checked. Then, by pressing the button 19 “Down-stop 2”, the role of lump 14 of the lever 25 of the cutting knife 24 and the Up button (on the remote control), respectively, the mouthpiece 20 and electrode wire 39 rise up to their original operating position until the button 17 “Up-stop 2” closes ”, After which the“ Start ”button on the device’s remote control should be turned on, after disconnecting the winding of an independent generator, from which the DG armature of the electrode wire feed motor is powered. After turning on the “Start” button, the mouthpiece can still go up for some time until it touches (presses) the roller 14 mounted on the lever 25 of the cutting knife 24, the button 17 1 ₅ “Stop-2”. At this moment, the mouthpiece drive motor 6 reverses and the mouthpiece body together with the cutting knives 24 and 23 moves down, as a result of which, by pressing the roller 14 on the “Impulse” button 18, the electrode electrode wire 20 is turned on 39 and the welding current passes through the current collector 22 of the current collector with spring pads 21.

При замыкании проволоки 39 на изделие 40 'напряжение на дуговой обмотке возбуждения генератора, питающего двигатель ДГ подачи электродной проволоки, равно нулю и подача электродной проволоки прекращается, а обмотка независимого возбуждения отключена предварительно и поэтому отрыва проволоки от изделия не проис30 ходит. Проволока 39 и изделие 40 имеют большое электросопротивление и при необходимой плотности тока участок изделия 40 в зоне контакта с проволокой. 39 нагревается до состояния сварки сопротивлением. Так как мундштук продолжает еще опускать35 ся вниз, то с заранее установленной задержкой с помощью ролика 14 нажимает-, ся кнопка 19 «Вниз—стоп 2», отключается сварочный ток и включается двигатель 6 привода мундштука 20. Мундштук вместе с отрезными ножами начинает перемещаться ⁴⁰ вверх, при нажатии роликом 14 кнопки 18 «Импульс» подается через приваренную шпильку 39 и изделие 40 регулируемая во времени продолжительность импульса тока короткого замыкания, и приваренная шпиль45 ка 39 нагревается до необходимой температуры реза, а затем следует отрезка шпильки за счет реактивного давления корпуса клина 16 (конструкция показана условно) на ро$ик 14 рычага 25 отрезного ножа 24 с последующим замыканием 50 кнопки 17 «Вверх-стоп 2», после чего происходит реверс двигателя 6 привода мундштука 20, и мундштук опять начинает перемещаться вниз. Цикл приварки следующей шпильки повторяется автоматически.When the wire 39 is shorted to the product 40 ', the voltage across the arc field of the generator supplying the DG motor for feeding the electrode wire is zero and the supply of electrode wire is stopped, and the independent excitation winding is disconnected previously and therefore the wire does not tear from the product30. The wire 39 and the product 40 have a large electrical resistance and at the required current density, the portion of the product 40 in the zone of contact with the wire. 39 is heated to a state of resistance welding. Since the mouthpiece continues to drop 35 lower, with a predetermined delay using the roller 14, presses, button 19 "Down-stop 2", the welding current is turned off and the motor 6 of the mouthpiece drive 20 is turned on. The mouthpiece together with the cutting knives starts to move ⁴⁰ up, when the roller 18 is pressed by pressing the button 18, the “Impulse” is fed through the welded pin 39 and the product 40, the time duration of the short-circuit current pulse is regulated in time, and the welded pin 45 heats up to the required cut temperature, and then a section follows the studs due to the reactive pressure of the wedge case 16 (design shown conditionally) on the rod $ 14 of the lever 25 of the cutting knife 24, followed by the closure of the 50 button “Up-stop 2” 17, after which the drive motor 6 of the mouthpiece 20 is reversed, and the mouthpiece starts again move down. The welding cycle of the next stud is repeated automatically.

Подготовка, запуск и работа устройства при сварке шпилек дугоконтактным способом отличаются лишь с момента замыкания электродной проволоки 39 на изделие 40. Перед этим предварительно на пульте устройства включается цепь обмотки независимого возбуждения генератора, питающего якорь двигателя ДГ привода 1 подачи электродной проволоки. В момент соприкосновения электродной проволоки с изделием сварочная цепь замыкается накоротко, напряжение и магнитный поток на другой обмотке возбуждения генератора, включенной параллельно сварочной дуге, равен нулю. В связи с этим магнитный поток в обмотке независимого возбуждения преобладает над магнитным потоком в другой обмотке возбуждения и двигатель ДГ под действием лишь одного магнитного потока обмотки, питающийся от независимого источника, отрывает электрод 39 от изделия 40, в результате чего зажигается сварочная дуга, а следовательно, и в дуговой обмотке также пропорционально растет, увеличивается и магнитный поток в ней, движение электродной проволоки вверх постепенно замедляется, а затем при равенстве магнитных потоков в обмотке якорь двигателя ДГ привода подачи электродной проволоки останавливается и начинает вращаться в обратную сторону, электродная проволока уже пойдет вниз к изделию. В этот момент, с помощью реле времени автоматической схемы управления отключается сварочный ток и происходит замыкание (примораживание или приварка) электродной проволоки 39 к изделию 40.The preparation, start-up and operation of the device when welding the studs in an arc-contact way differ only from the moment the electrode wire 39 is closed on the product 40. Before that, the independent excitation winding circuit of the generator supplying the armature of the motor of the DG drive 1 of the electrode wire is switched on first on the device’s panel. At the moment of contact of the electrode wire with the product, the welding circuit is short-circuited, the voltage and magnetic flux on the other excitation winding of the generator, connected in parallel with the welding arc, is zero. In this regard, the magnetic flux in the independent excitation winding prevails over the magnetic flux in the other excitation winding and the DG motor, under the influence of only one magnetic flux of the winding, powered by an independent source, tears off the electrode 39 from the product 40, as a result of which the welding arc is ignited, and therefore , and in the arc winding also increases proportionally, the magnetic flux in it also increases, the upward movement of the electrode wire gradually slows down, and then when the magnetic fluxes in the winding are equal, the armature The holder of the DG of the electrode wire feed drive stops and starts to rotate in the opposite direction, the electrode wire will already go down to the product. At this moment, using the time relay of the automatic control circuit, the welding current is turned off and the electrode wire 39 is shorted (freeze or weld) to the product 40.

К моменту примораживания электродной проволоки к изделию, роликом 14 рычага 25 отрезного ножа 24 нажимается кнопка 19 «Вниз—стоп 2», происходит отключение двигателя ДГ привода 1 подачи электродной проволоки и осуществляется реверс двигателя 6 привода мундштука на перемещение его вверх вместе с отрезными ножами. Затем при контактной сварке сопротивлением включается импульс тока короткого замыкания через приваренную проволоку и изделие замыканием кнопки 18 «Импульс» с последующими отрезкой шпильки и нажатием кнопки 17 «Вверх—стоп 2», в результате чего включается двигатель 6 привода мундштука 20 на его перемещение вниз, а нажатием кнопки 18 «Импульс» включается сварочный ток и двигатель ДГ привода 1 подачи электродной проволоки 5 до ее замыкания с изделием. Процесс приварки шпилек автоматически повторяется. Устройство (сварочная автоматическая головка) для приварки шпилек может устанавливаться на самоходные тракторные те10 лежки, а также шаговые толкатели и роботизированные захваты и работать в автоматическом режиме.By the moment of freezing the electrode wire to the product, by the roller 14 of the lever 25 of the cutting knife 24, the “Down-Stop 2” button 19 is pressed, the DG motor of the electrode wire feed drive 1 is turned off and the mouthpiece drive motor 6 is reversed to move it upwards with the cutting knives. Then, by resistance resistance welding, a short-circuit current pulse is turned on through the welded wire and the product by closing the “Impulse” button 18 followed by a hairpin segment and pressing the “Up-stop 2” button 17, as a result of which the mouthpiece drive motor 6 is turned on for moving it down, and by pressing the “Impulse” button 18, the welding current and the DG motor of the drive 1 for feeding the electrode wire 5 are turned on until it is closed to the product. The stud welding process is automatically repeated. The device (automatic welding head) for welding studs can be mounted on self-propelled tractor towers, as well as stepper pushers and robotic grips, and operate in automatic mode.

Как в первом, так и во втором случаях при приварке и отрезке шпилек большого диаметра (более 5 мм) ось 41, принадлежащая кронштейну 27 и отрезному ножу 24, должна находиться на минимальном расстоянии от вертикальной оси проволоки 39 с целью уменьшения задиров проволоки при ее отрезке.In both the first and second cases, when welding and cutting large diameter studs (more than 5 mm), the axis 41 belonging to the bracket 27 and the cutting knife 24 should be at a minimum distance from the vertical axis of the wire 39 in order to reduce the burrs of the wire during its cutting .

Использование устройства позволит автоматизировать процесс приварки шпилек к различным металлическим поверхностям и, что особенно важно, к внутренним тяжелодоступным поверхностям трубных заготовок, резко повысить производительность.и качество сварочных работ, улучшить условия труда, повысить культуру производства.Using the device will automate the process of welding studs to various metal surfaces and, most importantly, to internal hard-to-reach surfaces of pipe billets, dramatically increase productivity. And the quality of welding work, improve working conditions, and improve the culture of production.

Claims

Claim

2Q Welding head for stud welding. consisting of a welding wire feed mechanism, a mouthpiece, a mouthpiece moving drive and an electrode extension control mechanism, characterized in that, in order to increase labor productivity and production culture, expand technological capabilities, it is equipped with a wire cutting mechanism made in the form of cutting knives fixed on levers, and a fixing wedge with controls, with 40 levers with knives pivotally mounted on the mouthpiece with the possibility of interaction with the controls.

37 1TT

Fig.Z