焊丝脉动送进机构制造技术

在电弧焊接中，脉动送丝比一般常用的等速送丝有许多优点，但现有的脉动送丝机构存在着一些明显的缺点。本发明专利技术中用能可靠地夹持焊丝的平面夹头代替以往的三钢球夹头，用弹簧片支撑座及钢丝绳等弹性元件代替以往的全刚体全轴承驱动机构，使机构尺寸、重量及成本大大降低，使用寿命延长并可送软丝，如铝丝，而不损伤其表面。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊接设备。主要用于二氧化碳和氩气保护熔化极半自动电弧焊，也可作为不熔化极的填丝装置。上述各种焊接方法中都需要向电弧输送焊丝。过去常用等速送丝，80年代初人们开始以脉动的方式输送焊丝。在脉动送丝中，焊丝的运动是一送一停的。这种送丝方式使送丝阻力减少，可增加送丝距离，还使熔滴过渡过程规律化，带来了许多工艺上的好处，因此受到人们的高度重视。脉动送丝技术中的关键问题是产生脉动运动的机构。中国专利ZL93240635用简单的“曲柄摇杆”机构及三钢球夹头实施了这种要求，并已在工业生产中得到了推广应用。但实践使用经验表明，该专利无论在夹头或驱动机构本身都存在一定的缺点，需要改进。首先关于夹头由于三钢球夹头中的钢球夹持焊丝时只是点状接触，因此当送丝阻力较大时会在焊丝表面造成较深的压坑。在送进一些较软的材料，如铝丝或药芯焊丝时，这种问题尤为严重。过深的压坑甚至会使焊丝变形到根本无法通过软管和导电咀继续送进的程度。其次，点接触的钢球也比较容易磨损，尤其是当钢球附近有从焊丝表面掉下的铁屑铜末，钢球卡住，不能自由旋转，总是以一个固定的点夹持焊丝时，磨损最为严重。增加夹头数量，如上述专利中主动和止退各用了二个，能减少单个钢球上的作用力，但将因此使机构尺寸重量增加，所以效果是有限的。为了解决钢球作为夹持件所引起的上述问题，德国专利DE3610575提出用三块斜滑块代替三个钢球。滑块与焊丝的接触面远大于钢球，不会在焊丝表面造成过深的压坑，磨损也因此大为降低。但使用经验表明，这种滑块并不能可靠地夹持焊丝，焊丝经常打滑。为了防止打滑，必须在与焊丝接触的面上刻上尖锐的齿。但这样一来，又会对焊丝表面造成严重的损伤，所以这种夹头无法被生产接受采用。关于驱动机构本身由于在简单的“曲柄摇杆”机构中放在连杆上的夹头只是做近似直线的往复运动，焊丝实际上一方面向前送进，一方面又被上下反复弯折。这种弯折对于某些易于损坏的焊丝，如药芯焊丝，是不能允许的。为了减少这种弯折，必须使连杆和摇杆的长度远大于曲柄的偏心。这样又使连杆和摇杆的尺寸和重量都无法减少。机构本身，尤其在高速送丝时，会产生严重的振动。计算可证明，此时在该机构中，作用于机构各部分的应力主要是因其各部分本身的重量所引起的惯性力，而送丝阻力本身反而不是主要的。此外，机构所使用的作为铰链转动关节的多个轴承组要求具有很高的加工精度及相互平行度，使其加工成本难以降低，也影响了该装置在市场上广泛推广。本专利技术的主要目的是提供这样一种脉动送丝机构，它应该1.焊丝不易弯折，基本上以直线方式送进。2.可送软丝，特别是铝丝和药芯焊丝，不损伤其表面。3.夹头有很高的耐磨性，可长期可靠地工作。4.机构轻巧，即使在高速运转时也不产生严重的振动。5.结构简单，加工精度要求低，成本低。下面结合附图对本专利技术作进一步说明。附图说明图1是本专利技术夹头外形图。图2是图1所示夹头去掉上盖板(5)后的内部结构图。图3是图2所示夹头中的滑块(2)结构图。图4是平面夹头的另一种结构图。图5是平面夹头的又一种结构图。图6是图5所示夹头的背面图。图7是本专利技术的工作原理图。图8是本专利技术的结构实施图。图9是图8所示结构中弹簧片支撑座的工作原理图。图10是图8所示结构中连杆的又一种实施结构图。图11是本专利技术的又一种结构图。图1为本专利技术夹头外形图，夹头是平面型的。图2是去掉上盖板(5)后的内部结构。图3是滑块(2)的结构。从图1及图2可看到，焊丝(1)由夹头一端进入，另一端出去。焊丝(1)被夹持在二个楔形滑块(2)的槽中间。滑块(2)的另一侧由若干个滚柱或滚珠(3)支托，可沿着座块(4)的斜面上滑动。座块(4)是和上盖板(5)和下盖板(6)及导向块(7)焊在一起的，形成一个壳体。壳体上有通孔(8)以把夹头固定到机体上去。滑块(2)在导向块(7)处较窄，另一端开口处较宽。弹簧(9)一头挂在壳体上，一头穿过上盖板插入滑块(2)上的小孔(10)中.弹簧收缩使滑块(2)向后移动，紧压在座块(4)上，形成一个斜楔。由于斜楔的作用，焊丝从导向块向开口处可以顺利通过，而反方向则被卡住。为保证任何情况下二滑块都平行地移动，一个滑块面上镶嵌了一个小凸块(11)，另一块滑块相应处有一个凹槽使滑块相互钩住。滑块靠座块(4)的斜面的二端有小挡片(12)伸出，用以保持滚柱或滚珠(3)的位置。研究表明，要使焊丝可靠地送进，关键是要保证滑块在焊丝企图反方向后退时可靠地卡住焊丝，不让通过。要做到这一点必须使滑块这时也能被焊丝拖着一起向后退。这样由于斜楔的锁卡效应，作用在焊丝上的压力及其所产生的摩擦力会越来越大，从而防止了焊丝与滑块间产生相对运动，即打滑的可能。为了使滑块能被焊丝拖着一起向后退，必须使焊丝与滑块间的摩擦力大于滑块与座块(4)间的摩擦力。否则滑块就会放任焊丝向后滑动，起不到斜楔锁卡的作用了。由于上述二种摩擦力受到种种不稳定的偶然因素的影响，很容易此起彼伏，所以焊丝的送进也很不稳定。以前面提到的德国专利DE3610575为代表的在滑块接触焊丝面刻上尖齿的措施，其目的在于增加此处的摩擦力，使其能在任何情况下都能超过滑块与座块间的摩擦力，从而保证滑块能被焊丝拖着一起向后退而不产生打滑，发挥斜楔效应。但这样一来不仅会损伤焊丝表面，而且尖齿也会磨钝，齿间也会被污脏物堵塞，所以其作用也不是完全可靠的。本专利技术的夹头的关键是在滑块与座块间加上滚动件(滚柱或滚珠)，使其形成滚动摩擦，而焊丝与滑块间永远是滑动摩擦。滚动摩擦永远大大低于滑动摩擦，所以滑块在焊丝企图后退时决不会停留不动，保证了斜楔效应的发生，防止了打滑。本专利技术所用夹头与过去其它夹头不同，采用平面的型式及二个滑块，也是因为在这种方式中滚动件的布置最方便。实验证明，这种情况下滑块的表面完全不需要任何牙齿，相反可以打磨到非常光滑的程度，也不怕焊丝表面可能存在的油污，焊丝都能可靠地被夹持送进。这时唯一要保证的是滑块要具有合适的斜楔角，如图3所示的α角。α应小于arctanμ。此处μ是滑块与焊丝间的摩擦系数。对钢丝，此系数约为0.1，对铝丝约为0.15。图4是平面型夹头的另一种结构。许多薄弹簧片(13)平行排列，二端被窄条(14)均匀隔开并固定，形成了一个二端可相对移动的弹性座。二块这样的弹性座组成了一个如图所示的夹头。二弹性座的外侧固定，相当与图2中的座块(4)。焊丝(1)被夹持在二块弹性座的相当于图2中的滑块(2)的内侧端面中。薄弹簧片(13)以一定的预紧力压紧焊丝。薄弹簧片(13)与焊丝间如图4所示成一合适的斜楔角α。当焊丝前进时，可顺利通过。当焊丝企图后退时，会带着弹性座的内侧面一起向后移动。由于斜楔作用，焊丝被卡住。本结构与前述图2不同之处在于以许多平行的薄弹簧片(13)支撑取代了滚动件(3)，使夹头结构更加简单。在上述一些夹头中与焊丝接触面较钢球大大增加，所以接触压力大大降低，即使送最软的纯铝丝，也不会在其表面造成任何刻痕。滑块本身也更耐磨损，可长期可靠地工作。在任何情况下都只需一个主动夹头即可(止退夹头也只需一个)，这样有利于减少整机的重量和尺寸。图5是平面型夹头的又一种结构。图6是图5的背面。焊丝(1)被二个带槽的滚轮(15)夹持。滚轮中间有孔，套在底板(16)的轴上。滚轮的孔比底板(16)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊丝脉动送进机构，马达通过带偏心的曲柄及连杆，使主动夹头产生往复运动，止退夹头是静止的，焊丝于是被带动脉动地送进，其特征是夹头是平面型的，主动夹头（２０）固定在弹簧片支撑座（２２）上，弹簧片支撑座（２２）由连杆（２４）带动；连杆（２４）是弹性的钢丝绳，一端与弹簧片支撑座（２２）顶端固定，一端与带偏心的曲柄相联。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙子建，
申请(专利权)人：孙子建，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]