SU1727965A1

SU1727965A1 - Automatic submerged arc-welding unit

Info

Publication number: SU1727965A1
Application number: SU904778267A
Authority: SU
Inventors: Федор Семенович Шильмейстер; Юрий Орестович Цирков
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский технологический институт
Priority date: 1990-01-05
Filing date: 1990-01-05
Publication date: 1992-04-23

Abstract

Изобретение относитс к сварочному оборудованию, в частности к дуговым сварочным автоматам дл сварки продольных стыковых соединений под флюсом. Цель изобретени - повышение производительности процесса за счет автоматизации операций сварки и подачи флюса в зону сварки и флюсобункер. Установка содержит установленный с возможностью продольного перемещени по направл ющей корпус 1. На корпусе 1 смонтированы сварочные головки 2 и 3 с механизмами подачи 4 и 5 электродной проволоки 6, пульт 7 управлени и подвижный флюсобункер 8 с системами подачи и отсоса флюса, выполненный из нижней 9 и верхней 10 камер, между которыми встроен клапан, св занный с рычагом 55 78The invention relates to welding equipment, in particular to arc welding machines for welding longitudinal flux butt joints. The purpose of the invention is to increase the productivity of the process by automating the welding operations and supplying flux to the welding zone and flux bin. The installation contains installed with the possibility of longitudinal movement along the guide body 1. On the body 1 are mounted welding heads 2 and 3 with feed mechanisms 4 and 5 of the electrode wire 6, a control panel 7 and a movable flux bin 8 with flux supply and suction systems made of the bottom 9 and the upper 10 chambers, between which a valve connected to the lever 55 78 is embedded

Description

управлени , Установка снабжена дополнительным стационарным флюсобункером 28, взаимодействующим с подвижным бункером 8, датчиками контрол горени дуги, наличи электродной проволоки, минимального и максимального уровней флюса в нижней камере 9 подвижного бункера 8, а также заслонкой, св занной с приводом. Рычаг,The unit is equipped with an additional stationary flux bin 28, which interacts with the movable bunker 8, sensors for controlling the arc, the presence of electrode wire, the minimum and maximum levels of the flux in the lower chamber 9 of the movable bunker 8, as well as the damper associated with the drive. Lever arm,

управл ющий клапаном, взаимодействуете многопрофильным кулачком 30. Установка снабжена программной линейкой, закрепленной на корпусе 1. Установка снижает долю трудоемкого труда сварщика, повышает производительность сварки и качество сварного шва, улучшает услови труда сварщика . 7 ил.valve control, interacting with multi-cam 30. The installation is equipped with a software ruler attached to the housing 1. The installation reduces the labor-intensive labor of the welder, improves the welding performance and the quality of the weld, improves the working conditions of the welder. 7 il.

Изобретение относитс к сварочному оборудованию, в частности к дуговым сварочным автоматам дл сварки продольных стыковых соединений под флюсом.The invention relates to welding equipment, in particular to arc welding machines for welding longitudinal flux butt joints.

Наиболее близкой по своей технической сущности к предлагаемому изобретению вл етс установка дл автоматической сварки под флюсом, содержаща направл ющую , по которой перемещаетс корпус с двум сварочными головками, флюсобункер с флюсовой системой и управл емой заслонкой и кассеты с проволокой и механизмами ее подачи. На корпусе установки закреплен пульт управлени .The closest in technical essence of the present invention is an installation for automatic submerged-arc welding, comprising a guide along which the body moves with two welding heads, a flux bin with a flux system and a controlled damper and a wire cassette and its feed mechanisms. The control panel is fixed on the installation case.

Недостатком данной установки вл етс наличие ручных операций при управлении установкой, а именно: засыпка флюса в флюсобункер, подача флюса в зону сварки, зажигание дуги первого электрода, включение автоматического хода тележки установки , зажигание дуги второго электрода, открывание и закрывание электропневмок- лапана, управл ющего подачей флюса.The disadvantage of this installation is the presence of manual operations in controlling the installation, namely: filling the flux into the flux bin, supplying the flux to the welding zone, igniting the arc of the first electrode, activating the automatic stroke of the installation trolley, igniting the arc of the second electrode, opening and closing the electropneumatic pneumatic control feed flux.

Другим существенным недостатком известной установки вл етс необходимость в визуальном контроле зажигани дуг обоих электродов. Трудность наблюдени заключаетс в том, что электрод засыпан флюсом, который практически полностью закрывает дугу. Поэтому на практике дл создани условий надежного визуального контрол зажигани дуги оператор-сварщик на начальный участок сварного шва подает мало флюса или совсем не подает его, чтобы видеть вные искры. Отсутствие флюса на начальном участке шва резко ухудшает качество сварного шва.Another significant disadvantage of the known installation is the need for visual control of the ignition of the arcs of both electrodes. The difficulty of observation lies in the fact that the electrode is filled with flux, which almost completely covers the arc. Therefore, in practice, to create conditions for reliable visual control of arc ignition, the operator-welder delivers little flux to the initial portion of the weld or does not deliver it at all to see obvious sparks. The lack of flux in the initial part of the weld sharply affects the quality of the weld.

Известна установка также требует визуального контрол со стороны оператора за наличием электродной проволоки в кассетах .Known installation also requires a visual inspection by the operator for the presence of electrode wire in the cassettes.

Цель изобретени - повышение производительности процесса за счет автоматизации операций сварки и подачи флюса в зону сварки и в флюсобункер.The purpose of the invention is to increase the productivity of the process by automating the welding operations and supplying flux to the welding zone and flux bin.

Это достигаетс тем, что в установке дл автоматической сварки под флюсом, содержащей направл ющую, перемещаемый по ней подвижный корпус, закрепленные на корпусе две сварочные головки с механизмами подачи проволоки, кассетами и проволочными трактами, пульт управлени и флюсобункер с системой подачи флюса и управл емой заслонкой, направл юща снабжена закрепленными на одном из ее концов посредством стоек дополнительнымThis is achieved by the fact that in an automatic submerged-arc welding system containing a guide body movable body moving along it, two welding heads mounted on the body with wire feed mechanisms, cassettes and wire paths, a control panel and a flux bin with a flux supply system and controlled by a gate, the guide is provided with additional, fixed at one of its ends by means of racks

неподвижным бункером с заслонкой, пнев- мрцилиндром ее управлени , многопрофильным кулачком и датчиками контрол горени дуг, механизмы подачи проволоки снабжены датчиками наличи проволоки вa fixed hopper with a flap, a pneumatic cylinder for its control, a multidisciplinary cam and arc control sensors, wire feeders are equipped with sensors for the presence of wire in

кассетах, флюсобункер подвижного корпуса снабжен загрузочной горловиной, датчиками верхнего и нижнего уровн флюса и соединенным с управл емой заслонкой рычагом с роликами, при этом датчик горени дуги выполнен в виде корпуса из немагнитного материала с встроенным в него герконом, включенным в систему управлени и намотанного на корпус электрического провода. Датчики контрол наличи the cassettes, the flux-bin of the movable body is equipped with a loading neck, sensors of the upper and lower levels of the flux and connected with a roller-controlled lever with rollers, while the arc burning sensor is made in the form of a body of non-magnetic material with a reed switch integrated into it and incorporated into the control system and wound on electrical wire case. Presence sensors

проволоки в кассетах выполнены в виде смонтированных на проволочныхтрактах поворотных подпружиненных рычагов с роликами дл контакта с проволокой бесконтактных микропереключателей , включенных в системуthe wires in the cassettes are made in the form of spring-loaded rotary levers mounted on wire lines with rollers for contact with the wire of contactless microswitches included in the system

управлени , загрузочна горловина флюсо- бункера подвижного корпуса установлена с возможностью периодического контакта с заслонкой дополнительного неподвижного бункера, а рычаг с роликом управл ющейof the control unit, the loading neck of the flux bin of the movable body is installed with the possibility of periodic contact with the gate of the additional stationary bunker, and the lever with the control roller

заслонки флюсобункера подвижного корпуса установлен с возможностью периодического контакта с многопрофильным кулачком неподвижного дополнительного бункера.The flap hopper of the movable body is installed with the possibility of periodic contact with the multi-profile cam of the fixed additional bunker.

Указанные отличи позволили автоматизировать процесс сварки полностью, чем самым резко повысить производительность и встроить сварочный автомат в автоматическую линию.These differences allowed us to automate the process of welding completely, thereby increasing the productivity most drastically and integrating the automatic welding machine into an automatic line.

На фиг. 1 изображен автомат, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг, 3 - датчик контрол горени электрической дуги; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - датчик контрол наличи электродной проволоки; на фиг. 6 - вид В на фиг. 5; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 1.FIG. 1 shows the machine, general view; in fig. 2 is a view A of FIG. one; FIG. 3 shows a sensor for monitoring the arc current; in fig. 4 shows a section BB in FIG. 2; in fig. 5 - sensor monitoring the presence of electrode wire; in fig. 6 is a view of B in FIG. five; in fig. 7 - section G-Y in FIG. one.

Предлагаемый дуговой сварочный автомат содержит установленный с возможностью продольного перемещени по направл ющим корпус 1, на котором смонтированы сварочные головки 2 и 3, снабженные механизмами 4 и 5 подачи электродной проволоки 6. На корпусе 1 закреплен пультThe proposed arc welding machine contains a case 1 installed with the possibility of longitudinal movement along guides, on which welding heads 2 and 3 are mounted, equipped with mechanisms 4 and 5 for feeding the electrode wire 6. A console is fixed on case 1

7управлени и подвижный флюсобункер 8, выполненный из нижней 9 и верхней 10 камер , между которыми встроен клапан 11, управл емый рычагом 12 с роликом 13. В верхней камере 10 бункера 8 закреплен шланг 14 дл отсоса флюса. На боковой стенке бункера 8 имеетс загрузочный люк 15 дл засыпки флюса в нижнюю камеру 9.7 controls and a movable flux bin 8, made of the lower 9 and upper 10 chambers, between which a valve 11 is built, controlled by a lever 12 with a roller 13. In the upper chamber 10 of the bunker 8, a hose 14 is fixed for suction of the flux. On the side wall of the hopper 8 there is a loading hatch 15 for filling the flux into the lower chamber 9.

8нижней камере подвижного флюсобун- кера 8 установлены датчик 16 контрол максимального уровн флюса и датчик 17 контрол минимального уровн , причем датчик 17 минимального уровн флюса установлен на определенной высоте от днища камеры из расчета, что объема флюса, расположенного ниже датчика 17, достаточно дл сварки одного продольного шва.8, the lower chamber of the movable flux box 8 has a maximum flux level control sensor 16 and a minimum level control sensor 17, and the minimum flux level sensor 17 is installed at a certain height from the bottom of the chamber on the basis that the flux volume located below the sensor 17 is sufficient for welding longitudinal seam.

В днище флюсобункера 8 закреплена втулка 18. Кторцу втулки 18 поджата заслонка 19, шарнирно св занна со штоком 20 пневмоцилиндра 21, установленного на кронштейне 22. В кронштейне 22, напротив переднего торца заслонки, установлен регулировочный винт 23. В заслонке 19 выполнено отверстие 24. В кронштейне 22, напротив втулки 18, выполнено отверстие 25, которое соединено посредством шланга 26 с воронкой 27.A sleeve 18 is fixed in the bottom of the flux bin 8. The notch of the sleeve 18 is preloaded with the valve 19 pivotally connected to the rod 20 of the pneumatic cylinder 21 mounted on the bracket 22. An opening 24 is installed in the bracket 22 opposite the front end of the valve. In the bracket 22, opposite the sleeve 18, a hole 25 is made, which is connected by means of a hose 26 to a funnel 27.

В начале трассы стационарно установлен флюсобункер 28, имеющий патрубок 29, который сопр гаетс с загрузочным люком 15 бункера 8 при нахождении его в начале трассы. На опорах стационарного бункера 28 закреплен плоский многопрофильный кулачок 30, с которым взаимодействует ролик 13 рычага 12 при нахождении подвижного бункера 8 в начале трассы. К опорам стационарного бункера 28 также прикреплены кронштейны 31, в которых установлены датчики 32 контрол горени обеих дуг, состо щие из стакана 33, выполненного из немагнитного материала. Внутри стакана 33 расположен геркон 34, концы.которого идут в систему управлени автоматического комплекса (установки, линии и т. д.)At the beginning of the route, a flux bin 28 is permanently installed, having a pipe 29, which mates with the loading port 15 of the bunker 8 when it is located at the beginning of the route. On the supports of the stationary bunker 28, a flat multi-profile cam 30 is fixed, with which the roller 13 of the lever 12 interacts when the movable bunker 8 is located at the beginning of the route. Brackets 31 are also attached to the supports of the stationary bunker 28, in which the sensors 32 for controlling the burning of both arcs are installed, consisting of a cup 33 made of a nonmagnetic material. Inside the cup 33 there is a reed switch 34, the ends of which go to the control system of the automatic complex (installations, lines, etc.)

Снаружи стакана уложено несколько витков электрического провода 35, концы которого подсоединены к контролируемой цепи горени дуги.Outside the glass there are several turns of electrical wire 35, the ends of which are connected to a controlled arc burning circuit.

К корпусу 1 прикреплены программна линейка 36 с разновысокими кулачками 37 с возможностью установочных перемещений в пазах линейки 36. На каждом проволочномThe program line 36 with uneven cams 37 is attached to the housing 1 with the possibility of installation movements in the grooves of the ruler 36. On each wire

тракте 38 закреплен скобой 39 кронштейн 40, на котором закреплен ролик 41. Другой ролик 42 установлен на рычаге 43, нагруженном пружиной 44. Рычаг 43 установлен на оси 45. В кронштейне 40, напротив ши0 рокой части рычага 43, установлен бесконтактный микропереключатель 46. Между роликами 41 и 42 заключена электродна проволока 6.path 38 is fixed by bracket 39 to bracket 40, on which roller 41 is fixed. Another roller 42 is mounted on lever 43, loaded with spring 44. Lever 43 is mounted on axis 45. In bracket 40, opposite the wide part of lever 43, a non-contact microswitch 46 is installed. rollers 41 and 42 enclosed electrode wire 6.

Напротив загрузочного люка 15 в нача5 ле трассы находитс патрубок 29, закрепленный на планке 47, котора закреплена на выходной горловине стационарного бункера 28. В планке 47 расположены с возможностью перемещени скалки 48 и 49.Opposite the loading hatch 15 in the beginning of the route there is a branch pipe 29 fixed on the strap 47, which is fixed on the exit throat of the stationary bunker 28. In the strap 47 are located with the possibility of moving the rolling pin 48 and 49.

0 Верхние торцы скалок соединены планкой 50, на которой шарнирно установлена заслонка 51. Нижние торцы скалок соединены планкой 52, котора шарнирно св зана со штоком 53 пневмоцилиндра 54. Автомат0 The upper ends of the rollers are connected by a bar 50, on which the valve 51 is hinged. The lower ends of the rollers are connected by a bar 52, which is pivotally connected to the rod 53 of the pneumatic cylinder 54. Automatic

5 снабжен кассетами 55 и 56.5 is equipped with cassettes 55 and 56.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Дистанционно подаетс команда электродвигателю тележки (тележка не показана)Remotely command is given to the trolley motor (cart not shown)

0 на перемещение автомата на позицию сварки - начало шва. Автомат ускоренно перемещаетс на позицию сварки и останавливаетс от команды бесконтактного датчика, сработавшего от соответствующе5 го кулачка 37 программной линейки 36.0 to move the machine to the position of welding - the beginning of the seam. The machine accelerates to the welding position and stops from the command of the proximity sensor triggered from the corresponding cam 37 of the program line 36.

Далее автоматически включаетс от соответствующего кулачка 37 в работу пневмоцилиндр 21, шток 20 которого перемещает заслонку 19 до упора в винт 23. ПриThen, the pneumatic cylinder 21 automatically switches from the corresponding cam 37, the rod 20 of which moves the valve 19 up to the stop in the screw 23. When

0 этом отверстие 24 заслонки 19 совмещаетс с отверстием 25 кронштейна 22 и флюс по шлангу 26 поступает в воронку 27. Далее включаетс в работу механизм подачи электродной проволоки 6, бухта которой уста5 новлена в кассете 55 первой сварочной головки 2. Автоматически происходит зажигание дуги первого электрода. При этом по вл етс ток в проводнике 35 датчика 32 контрол горени дуги. По вившеес маг0 нитное поле в проводнике 35 вызывает соответствующий ток в герконе 34, который посылает сигнал в систему управлени автоматическим комплексом. ,In this way, the opening 24 of the shutter 19 is aligned with the opening 25 of the bracket 22 and the flux through the hose 26 enters the funnel 27. Next, the feeding mechanism of the electrode wire 6, the coil of which is installed in the cassette 55 of the first welding head 2, is activated. . A current appears in the conductor 35 of the arc control sensor 32. The progressive magnetic field in conductor 35 causes a corresponding current in the reed switch 34, which sends a signal to the control system of the automatic complex. ,

После этого поступает разрешение наAfter that, permission to enter

5 дальнейшее перемещение сварочного автомата вдоль шва. Момент зажигани второй дуги (включение второй сварочной головки) происходит через определенное врем по команде реле времени. Это врем устанавливаетс опытным путем из услови получени качественного шва в начале стыка (отсутствие прожогов, оплавлений и т, п., так как сварка происходит без вс ких дополнительных технологических планок). Автоматически происходит переключение скоростей перемещени тележки автомата. После зажигани обеих дуг автомат перемещаетс с установившейс рабочей скоростью . Переключение скоростей происходит также автоматически от кулачков 37 программной линейки 36. Наличие электродной проволоки 6 контролируетс бесконтактным переключателем 46, который срабатывает при повороте рычага 43 под действием электродной проволоки 6. При этом пружина 44 удерживает ролик 41 и 42 в контакте с электродной проволокой 6. Перед окончанием сварного шва по команде программной линейки 36 и соответствующего датчика, установленного на трассе, пневмоцилиндр 21 возвращает в исходное положение заслонку 19. При этом она перекрывает отверстие втулки 18 и отверстие 25 в кронштейне 22. Флюс больше из бункера 8 шланг 26 не поступает. Также автоматически гаситс втора дуга. Автомат по команде соответствующих кулачка 37 и датчика, установленного на трассе , останавливаетс . Происходит заварка кратера первым электродом. Далее гаситс перва дуга и автомат выводитс за пределы свариваемого издели .5 further movement of the welding machine along the seam. The moment of ignition of the second arc (switching on of the second welding head) occurs after a certain time at the command of the time relay. This time is established experimentally from the condition of obtaining a high-quality weld at the beginning of the joint (the absence of burn-throughs, melts, and so on, since welding takes place without any additional technological strips). Automatically switching the speeds of movement of the cart of the machine. After the ignition of both arcs, the automaton moves at a steady operating speed. The speed switching also occurs automatically from the cams 37 of the program line 36. The presence of the electrode wire 6 is controlled by a contactless switch 46, which is activated when the lever 43 is turned under the action of the electrode wire 6. At the same time, the spring 44 keeps the roller 41 and 42 in contact with the electrode wire 6. Before the end of the weld at the command of the program line 36 and the corresponding sensor installed on the track, the pneumatic cylinder 21 returns to the initial position of the valve 19. At the same time, it closes the response The distance of the sleeve 18 and the hole 25 in the bracket 22. More flux from the hopper 8, the hose 26 does not flow. Also automatically quenches the second arc. The machine, when commanded by the corresponding cam 37 and the sensor mounted on the track, stops. The crater is welded by the first electrode. Next, the first arc is extinguished and the machine is brought out of the product to be welded.

По достижении конечного положени даетс команда на возврат автомата в исходное положение. При этом автоматически происходит включение системы отсоса флюса , который по шлангу 14 поступает в верхнюю камеру 10 подвижного флюсобункера 8. При возврате сварочного автомата в исходное положение ролик 13, установленный на рычаге 12, набегает на многопрофильный кулачок 30. При этом происходит многократное отклонение рычага 12, который открывает клапан 11, и флюс из верхней камеры 10 пересыпаетс в камеру 9. В случае расхода флюса более заданного объема, т. е. флюс в камере 9 оказалс расположенным ниже датчика 17, при возврате автомата в исходное положение даетс команда пневмоци- линдру 54, который своим штоком 53 перемещает скалки 48 и 49, соответственно и заслонку 51 в переднее положение. При этом горловина стационарного бункера 28 соедин етс в патрубком 29 и флюс из стационарного бункера 28 самотеком перемещаетс через загрузочный люк 15 в нижнюю камеру 9 подвижного флюсобункера. При достижении флюсом датчика 16 поступает команда на возврат штока 53, соответственно и заслонки 51 в исходное положение.Upon reaching the end position, a command is given to return the machine to its original position. At the same time, the flux suction system is automatically activated, which through the hose 14 enters the upper chamber 10 of the movable flux bin 8. When the automatic welding machine returns to its original position, the roller 13 mounted on the lever 12 runs onto the multi-profile cam 30. This causes a multiple deflection of the lever 12 , which opens valve 11, and the flux from the upper chamber 10 is poured into chamber 9. In the case of flux consumption over a given volume, i.e., the flux in chamber 9 was located below sensor 17, when the automaton returned to its original state the position is given to the pneumatic cylinder 54, which with its rod 53 moves the rolling pins 48 and 49, respectively, and the flap 51 to the forward position. At the same time, the neck of the stationary bunker 28 is connected to the pipe 29 and the flux from the stationary bunker 28 is transported by gravity through the charging port 15 into the lower chamber 9 of the movable flux bin. When the sensor 16 reaches the flux, a command is received to return the rod 53, respectively, and the valve 51 to the initial position.

Далее при поступлении команды о загрузке очередного издели цикл повтор етс .Further, when a command is received to load the next product, the cycle is repeated.

Использование предлагаемого дугового сварочного автомата позволит автоматизировать процесс сварки, обеспечить автоматизированную подачу флюса в зону сварки и флюсобункер. Это позволит ликвидировать трудоемкий ручной труд сварщика, повысить производительность, улучшитьThe use of the proposed arc welding machine will automate the welding process, provide an automated supply of flux to the welding zone and flux bin. This will eliminate the labor-intensive manual labor of the welder, increase productivity, improve

качество сварного шва и исключить вредное вли ние токсичных составл ющих флюса на здоровье сварщика.quality of the weld and eliminate the harmful effects of toxic flux components on the welder's health.

Claims

Invention Formula

Installation for automatic submerged-arc welding, containing a guideway moving along a guideway a movable body, two welding heads mounted on the body with feed mechanisms

wires, cassettes and wire paths, a control panel, a flux bin with a flux supply system and a controlled damper, as well as a control system that, in order to improve the process performance by automating the welding operation and feeding the flux to the welding zone and into the flux bin, the guide is provided with an additional fixed bunker with a valve fixed on one of its ends by means of racks, a pneumatic cylinder of its control, a multi-profile cam and an arc control sensor, feed mechanisms rods are equipped with sensors

the wires in the cassettes, and the flux bin of the movable body is equipped with a feed neck, sensors for the upper and lower flux levels and connected to a roller-controlled lever with a roller,

The arc burning sensor is made in the form of a body made of a non-magnetic material with a reed switch integrated into it, which is included in the control system and is wound on the body of the welding wire;

the wires in the cassettes are made in the form of spring-loaded rotary levers with rollers mounted on the wire paths for contact with the wire and non-contact microswitches included in the control system; the loading neck of the flux-bin of the movable body is installed with the possibility of periodic contact with the damper of the additional stationary hopper the fluxbunker of the movable body is installed with the possibility of periodic contact with the multidisciplinary cam Nogo additional hopper.

Type A

U B.-B,. didv

gd

F «a G