SU1646741A1

SU1646741A1 - Device for automatically guiding electrode along weld joint

Info

Publication number: SU1646741A1
Application number: SU894691125A
Authority: SU
Inventors: Виталий Макарович Овчинников; Наталья Витальевна Овчинникова
Original assignee: Предприятие П/Я В-2869
Priority date: 1989-05-18
Filing date: 1989-05-18
Publication date: 1991-05-07

Abstract

Изобретение относитс к сварке, а именно к устройствам дл автоматического направлени электрода по стыку, примен емым дл автоматической сварки плав щимс электродом с подачей дополнительной присадочной проволоки, и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени в составе поточных линий, трубосварочных станов и т.д. Цель изобретени - повышение качества шва путем увеличени быстродействи и надежности работы устройства. В исходном положении вес сварочных головок 7 и 8 с рамкой 9, штоком 20 и поршнем уравновешиваетс столбом жидкости высотой h в сосуде 15. С помощью механизма 2 выпускают присадочную проволоку до упора ее в дно разделки 35. Под действием силы упругости проволоки рамка 9 с головками 7 и 8 поднимаетс . При этом высота h столба жидкости уменьшаетс в соответствии с новым балансом сил, обеспечивающим рабочий вылет электродной проволоки головки 7. При изменении рабочего вылета в процессе сварки под действием силы упругости присадочной проволоки происходит перемещение рамки 9 соответственно вверх или вниз. 1 з.п,ф-лы, 3 ил. (Л СThe invention relates to welding, in particular, to devices for automatically guiding an electrode through a joint, used for automatic welding with a melting electrode with supply of additional filler wire, and can be used in various fields of mechanical engineering as part of production lines, pipe-welding mills, etc. . The purpose of the invention is to improve the quality of the seam by increasing the speed and reliability of the device. In the initial position, the weight of the welding heads 7 and 8 with the frame 9, the rod 20 and the piston is balanced by the liquid column with height h in the vessel 15. With the help of mechanism 2, the filler wire is released until it stops at the bottom of the groove 35. Under the action of the elastic force of the wire, the frame 9 with heads 7 and 8 rises. At the same time, the height h of the liquid column decreases in accordance with the new balance of forces providing the working overhang of the electrode wire of the head 7. When the working overhang changes during the welding process, the frame 9 moves up or down respectively under the action of the elastic force of the filler wire. 1 з.п, ф-л, 3 Il. (Ls

Description

Изобретение относится к области сварки, а именно к конструкции устройств для автоматического направления электрода по стыку, применяемых в установках для автоматической сварки плавящимся электродом с подачей дополнительной присадочной проволоки, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения в составе поточных линий, трубосварочных станов и т.п,The invention relates to the field of welding, and in particular to the design of devices for automatically guiding the electrode along the butt, used in installations for automatic welding by a consumable electrode with the filing of an additional filler wire, and can be used in various branches of mechanical engineering as part of production lines, pipe welding mills, etc. P,

Цель изобретения - повышение качества путем увеличения быстродействия и надежности работы устройства.The purpose of the invention is improving quality by increasing the speed and reliability of the device.

На фиг 1 представлено устройство для автоматического направления электрода по стыку, общий вид; на фиг.2 - схема работы механизма уравновешивания сварочных головок при уменьшении рабочего давления; на фиг.З - то же, при увеличении рабочего давления.In Fig 1 shows a device for automatically guiding the electrode at the junction, General view; figure 2 - scheme of the mechanism for balancing the welding heads with a decrease in working pressure; in Fig.Z - the same, with an increase in working pressure.

Устройство для автоматического направления электрода по стыку состоит из кронштейна 1, на котором смонтирован подающий механизм 2 для подачи присадочной электродной проволоки 3 и сварочной электродной проволоки 4 через шланги 5 и 6 к сварочным головкам 7 и 8, жестко закрепленным между собой посредством рамки 9, механизма 10 уравновешивания сварочных головок 7 и 8, выполненного в виде сообщающихся между собой с помощью выполненных в перегородке 11 отверстий 12 и 13 цилиндра 14 и сосуда 15 с жидкостью, например техническим маслом, закрепленным на поворотной консоли 16, связанной с кареткой 17, которая установлена на кронштейне 1 с возможностью вертикального перемещения по направляющим 18. Цилиндр'14 включает поршень 19, связанный с исполнительным штоком 20, установленным на подшипнике 2! и имеющим возможность осевого поворота относительно поршня 19. Конец штока 20 закреплен на рамке 9. Подпоршневая полость 22 цилиндра 14 ограничена двумя соосными гофрированными гибкими рубашками 23, выполненными из мягкой резины и закрепленными на поршне 19 и дне цилиндра 14. Цилиндр 14 и сосуд 15 смонтированы на поворотной консоли 16, установленной на каретке 17 кронштейна 1. Поршневая 22 и надпоршневая 24 полости цилиндра 14 и внутренняя полость 25 сосуда 15 сообщаются между собой через отверстия 12 и 13, при этом объем подпоршневой полости 22 значительно меньше, чем объем внутренней полости 25. В крышке цилиндра 14 выполнено отверстие 26, через которое надпоршневая полость 24 цилиндра 14 с помощью резинотканевого рукава 27 и ре гулировочно-запорного вентиля 28 соединена с источником сжатого воздуха (не показан).A device for automatically guiding the electrode at the junction consists of a bracket 1 on which a feeding mechanism 2 is mounted for supplying filler electrode wire 3 and welding electrode wire 4 through hoses 5 and 6 to welding heads 7 and 8, rigidly fixed to each other by frame 9, of a mechanism 10 balancing the welding heads 7 and 8, made in the form of communicating with each other using the holes 12 and 13 made in the partition 11 of the cylinder 14 and the vessel 15 with a liquid, for example, technical oil, fixed on a otnoy console 16 associated with carriage 17, which is mounted on the bracket 1 is vertically movable along guides 18. Tsilindr'14 includes a piston 19 associated with the actuating rod 20, mounted on a bearing 2! and having the possibility of axial rotation relative to the piston 19. The end of the rod 20 is mounted on the frame 9. The under-piston cavity 22 of the cylinder 14 is limited by two coaxial corrugated flexible jackets 23 made of soft rubber and mounted on the piston 19 and the bottom of the cylinder 14. The cylinder 14 and vessel 15 are mounted on the rotary console 16 mounted on the bracket carriage 17 of the bracket 1. The piston 22 and the over-piston 24 cavity of the cylinder 14 and the inner cavity 25 of the vessel 15 communicate with each other through holes 12 and 13, while the volume of the under-piston cavity 22 is much less is smaller than the volume of the internal cavity 25. An opening 26 is made in the cylinder cover 14, through which the supra-piston cavity 24 of the cylinder 14 is connected to the compressed air source (not shown) by means of a rubber-fabric sleeve 27 and an adjusting-shut-off valve 28.

В крышке сосуда 15 выполнено отверстие, закрытое пробкой 29, предназначенное для заливки рабочей жидкости, например технического масла, во внутреннюю полость сосуда 15. Для перемещения каретки 17 предусмотрен винт 30 с маховичком 31. Стойка 32 с зажимами 33 предназначена для поддержания шлангов 5 и 6. Устройство предназначно для сварки деталей 34 с разделкой 35.A hole is closed in the lid of the vessel 15, closed by a plug 29, for pouring working fluid, such as technical oil, into the internal cavity of the vessel 15. A screw 30 with a handwheel 31 is provided for moving the carriage 17. A stand 32 with clamps 33 is designed to support the hoses 5 and 6 The device is intended for welding parts 34 with a groove 35.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед началом работы внутрь сосуда 15 через пробку 29 наливают рабочую жидкость (техническое масло). Через отверстие 12 масло проходит в пространство между гофрированными рубашками 23 в подпоршневой полости 22 цилиндра 14, так как объем полости 25 сосуда 15 значительно превышает объем подпоршневой полости 22 цилиндра 14. Поршень 19 поднимается, увлекая за собой рамку 9, и под действием веса столба жидкости hi (фиг.2) происходит уравновешивание блока сварочных головок 7 и 8 с рамкой 9, штоком 20, поршнем 19 и шлангами 5 и 6, т.е. Ρι*=Ρ2 (где Pt - вес 1 столба жидкости в сосуде 15 высотой hi и Рг-вес блока головок 7 и 8 с сопутствующими элементами). Затем подают присадочную проволоку 3 и выпускают ее на 30-40 мм из мундштука головки 8. С помощью маховичка 31 опускают консоль 16 до тех пор, пока присадочная проволока 3, изогнутая под действием веса блока головок 7 и 8. не расположится вдоль оси разделки 35, а расстояние от торца мундштука головки 7 до вершины разделки 35 детали 34 устанавливается равным рабочему вылету электродной проволоки. При этом вес блока головок 7 и 8 частично уравновешивается силой упругости Рз деформированной присадочной проволоки 3 (фиг.З), поршень 19 приподнимается вверх, а высота столба жидкости hi уменьшается на величину, занимаемую объемом жидкости, вес которой равен величине силы упругости деформированной присадочной проволоки 3, а именно Рг*¹ Рз +Р2 . где Рг < Рг: hi < h: Pi-Pi -Рз,.Before starting work, a working fluid (technical oil) is poured into the vessel 15 through the plug 29. Through the hole 12, oil passes into the space between the corrugated shirts 23 in the sub-piston cavity 22 of the cylinder 14, since the volume of the cavity 25 of the vessel 15 is significantly greater than the volume of the sub-piston cavity 22 of the cylinder 14. The piston 19 rises, entraining the frame 9, and under the action of the weight of the liquid column hi (FIG. 2), the block of welding heads 7 and 8 is balanced with the frame 9, rod 20, piston 19 and hoses 5 and 6, i.e. *Ι * = Ρ2 (where Pt is the weight of 1 column of liquid in a vessel 15 of height hi and Pr is the weight of the block of heads 7 and 8 with associated elements). Then the filler wire 3 is fed and released 30-40 mm from the mouthpiece of the head 8. Using the handwheel 31 lower the console 16 until the filler wire 3, curved by the weight of the block of heads 7 and 8. is not located along the axis of cutting 35 and the distance from the end of the mouthpiece of the head 7 to the top of the cutting 35 of the part 34 is set equal to the working reach of the electrode wire. In this case, the weight of the block of heads 7 and 8 is partially balanced by the elastic force P3 of the deformed filler wire 3 (Fig. 3), the piston 19 rises, and the height of the liquid column hi decreases by the amount occupied by the liquid volume, the weight of which is equal to the elastic force of the deformed filler wire 3, namely Pr * ¹ P3 + P2. where Pr <Pr: hi <h: Pi-Pi -Pz ,.

В процессе сварки детали 34 присадочная проволока 3 располагается вдоль разделки 35, ориентируя поворотную относительно кронштейна 1 консоль 16 и поворотную относительно консоли 16 рамку 9, вдоль свариваемого шва и поддерживая постоянным рабочее расстояние от торца мундштука головки 7 до поверхности свариваемой детали 34. Увеличение этого рассто яния приводит к уменьшению силы упругости Рз деформированной присадочной проволоки 3 и дисбалансу системы уравновешивания веса блока головок 7 и 8 (Рг > Рз+ Pi), в связи с чем поршень 19 перемещается вниз до тех пор, пока величина силы Рз не восстанавливает свое первоначальное значение, т.е. система уравновешивания веса блока головок 7 и 8 балансируется: Рг= Рз+ Pi . Уменьшение этого расстояния приводит к увеличению силы упругости Рз деформированной присадочной проволоки 3 и соответствующему дисбалансу системы уравновешивания веса блока головок 7 и 8 (Рг < Рз + Pi).In the process of welding the part 34, the filler wire 3 is located along the groove 35, orienting the console 16, which is rotatable relative to the bracket 1, and the frame 9, which is rotatable relative to the console 16, along the weld and maintaining a constant working distance from the end of the mouthpiece of the head 7 to the surface of the welded part 34. Increase this distance This leads to a decrease in the elastic force Pz of the deformed filler wire 3 and to an imbalance in the system of balancing the weight of the block of heads 7 and 8 (Pr> Pz + Pi), and therefore the piston 19 moves down to As long as the value of Ps force does not restore its original meaning, that is, the system of balancing the weight of the block of heads 7 and 8 is balanced: Pr = Pz + Pi. A decrease in this distance leads to an increase in the elastic force Pz of the deformed filler wire 3 and a corresponding imbalance in the system of balancing the weight of the block of heads 7 and 8 (Pr <Pz + Pi).

Поршень 19 перемещается вверх до тех пор, пока величина силы Рз не восстанавливает свое первоначально заданное значение, т.е. Рг=Рз + Pi.The piston 19 moves up until the force value Pz restores its original set value, i.e. Pr = Pz + Pi.

Точность выдерживания рабочего расстояния от торца мундштука головки 7 до поверхности свариваемой детали 34 зависит от чувствительности механизма уравновешивания, в основном определяется физическими параметрами или свойствами рабочей жидкости (ее плотностью и вязкостью), заполняющей полости цилиндра 14 и сосуда 15, так как использование гофрированных рубашек 23 позволяет отказаться от уплотнений и полностью исключить влияние сил трения на перемещение штока 20 с поршнем 19 гидроцилиндра 14. Регулировка чувствительности механизма 10 уравновешивания осуществляется подачей сжатого воздуха через регулировочно-запорный вентиль и резинотканевый рукав 27 в надпоршневую полость 24 цилиндра 14. создающий демпфирующую воздушную подушку, препятствующую самопроизвольному и резкому перемещению поршня 19 при внезапных изменении скорости движения устройства, резких толчков или быстрых из менениях расстояния от мундштука сварочной головки 7 до оси разделки 35.The accuracy of maintaining the working distance from the end of the mouthpiece of the head 7 to the surface of the welded part 34 depends on the sensitivity of the balancing mechanism, mainly determined by the physical parameters or properties of the working fluid (its density and viscosity) filling the cavity of the cylinder 14 and the vessel 15, since the use of corrugated shirts 23 allows you to abandon the seals and completely eliminate the influence of friction on the movement of the rod 20 with the piston 19 of the hydraulic cylinder 14. The sensitivity of the mechanism 10 is equal Compression is carried out by supplying compressed air through an adjusting shut-off valve and a rubber-fabric sleeve 27 to the supra-piston cavity 24 of the cylinder 14. This creates a damping air cushion that prevents the piston 19 from spontaneously and abruptly moving when the device moves suddenly, jolts or changes quickly from the welding nozzle heads 7 to the axis of cutting 35.

Устройство для автоматического направления электрода по стыку позволяет повысить качество сварного шва за счет увеличения быстродействия и надежности работы механизма уравновешивания сварочных головок.A device for automatically guiding the electrode along the joint improves the quality of the weld by increasing the speed and reliability of the balancing mechanism of the welding heads.

Claims

Claim

1. A device for automatically guiding the electrode at the junction, comprising a bracket on which a feeding mechanism for welding and filler electrode wires is mounted, a movable carriage with a rotary console, a mechanism for balancing welding heads with an actuating rod mounted on a rotary console, welding heads mounted on the actuating rod using the frame, and a sensitivity adjustment mechanism, characterized in that, in order to improve the quality of the seam by increasing the speed and reliability of work s devices, the mechanism for balancing the welding heads is made in the form of a sealed vessel for working fluid and a cylinder with a piston and corrugated flexible jackets placed in the piston cavity of the cylinder and mounted on the piston and the bottom of the cylinder, the over-piston and under-piston cavities are connected to the vessel for the working fluid, the actuating rod mounted on the piston with the possibility of axial rotation relative to it.

2. The device according to claim 1, with the fact that the sensitivity adjustment mechanism is made in the form of a compressed gas source connected to the supra-piston cavity of the cylinder by means of communications equipped with shut-off and control equipment.

Figure 2