测定焊丝进给性能的方法和装置制造方法及图纸

一种测定具有普通直径的连续焊丝的进给性能的方法和装置，包括：设置供给焊丝的装置；用焊丝进给器推动焊丝通过具有预定长度并端接一个带有管状接触焊嘴的焊枪的软管，所述焊嘴具有一个大致与上述焊丝的预定直径相匹配的焊丝接纳通道；检测焊丝进给器在推动上述焊丝通过上述软管和焊嘴时的反作用力；按照给定的焊接工艺使上述接触焊嘴与工件之间流过大致恒定的电流，从而使焊丝前端熔化并转移到工件上。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在电流流过焊丝与工件之间时向着工件推进连续焊丝或者说焊条的弧焊技术，更具体地，涉及在上述类型的弧焊过程中测定焊丝进给性能的方法和装置。现在工业上应用机器人和自动焊接设备进行大量的电弧焊，其中，焊丝是由焊丝进给器从卷筒拉出并推动它通过焊接软管然后通过可沿工件移动的焊枪而供给的。机器人进行连续的焊接作业。焊枪具有一个管状接触焊嘴，可将焊接电流传导到穿过上述接触焊嘴的焊丝接纳通道中的焊丝，结果，焊丝与工件之间的电流将焊丝熔化并使金属沉积到工件上。上述机器人或自动焊接设备连续地工作很长时间，重复着相同的焊接操作。移动着的焊丝供入焊接作业装置的同时必须按照与焊丝或者说焊条与工件之间相对移动的控制速度相对应的预定速度向前推进。在许多机器人工作站中，焊丝进给器与焊枪之间的距离很长，可达10～15英尺。在自动焊机中上述距离可达20～30英尺。另外，焊丝被推过的软管常常被弯成褶皱状的曲线，以促使焊丝在焊接作业中正确地定位，即使焊丝进给器的位置是固定在机器人或自动焊机上的情况下焊丝也能正确地定位。在自动化生产厂里任何由于焊丝通过软管的移动阻力的增大或其他原因引起的焊丝供给中断都会造成巨大经济损失。因此，不管软管有多少弯弧和接触焊嘴的摩擦力多大，都必需不间断地通过软管供给焊丝。必须在几个小时的作业中连续进行焊接操作。但是，由于连续焊条可能具有各种表面涂层或者说表面物质例如润滑剂，而使上述目的难以达到。为了做到连续进给焊丝，一些厂家在焊丝上涂加润滑剂，也有人采取其他措施力图减少焊接作业中连续移动的焊丝由于进给问题而造成焊丝供给中断的可能性。然而，在过去，直到焊丝真正用到机器人工作站之前还没有测定过焊丝的进给性能。因此，焊接厂家依赖来自焊丝供应厂的焊丝的声誉，主观地根据经验评价具体的焊丝。这种主观的分析是现场中的准则，但是，一个卷筒或者说丝卷中的焊丝与另一个卷筒或者说丝卷中的焊丝之间、焊丝制造厂的一批焊丝与另一批焊丝之间的焊丝质量可能会有变化，因此，除了将焊丝实际使用一段时间外，还没有任何办法可确定焊丝的进给性能质量。这种实践不能对焊丝质量作出精确评价。业已发现，根据过去的有关焊丝通过自动焊机的进给性能的经验，曾拒收过高质量的焊丝。不合格的进给性能的问题不能通过添加润滑剂来纠正。相反，这个问题要靠制造工艺来解决。因此，有必要对管状的或实心的连续焊丝进行客观的评价，以确定焊丝在长时间的焊接作业中例如自动焊接工作站中是如何工作的。这种客观的评价也可用于改进焊丝生产中的制造技术。本专利技术涉及客观地测定焊丝的进给性能的方法和装置。其概念与现有技术中在焊丝的表面上添加润滑剂来提高连续移动焊丝的能力的方法是不同的。实际上，对于焊丝是要评价其进给性能而不是评价其润滑性质。本专利技术可在几个较短的试验循环中测出焊丝的性能。应用本专利技术，通过几个少于大约10分钟的测试循环客观地评价了焊丝在真实的焊接环境中的进给性能。实际上，上述测试循环的最大测试时间可以在2～5分钟的范围内变化，通过对单根焊丝进行几次测试，可测定该焊丝的平均进给性能。另外，按照本专利技术进行2～5次测试之后还要对焊丝的质量进行监控，以观察焊丝在现场真实使用时是否会发生进给困难。焊丝制造厂家可以应用本专利技术来测定焊丝出厂前的质量。另外，本专利技术也可用于试验焊枪的机械结构、润滑剂的性能(如果焊丝上用润滑剂的话)、进给装置的操作性能、和焊丝生产中的拉制技术。因此，本专利技术可广泛用于弧焊领域。它可用来客观地评价焊丝，并可用来测试其他必须同时用于连续焊接作业中以获取优质焊件的各种机械部件和制造技术。按照本专利技术，提出一种测定具有普通直径的连续焊丝的进给性能的方法，连续焊丝的进给性能不是润滑性质，而是焊丝在焊接作业中被真实进给的能力。按照本专利技术的方法和装置，包括设置一种线圈式或者标准卷筒式的连续焊丝供给装置；由焊丝进给器推动焊丝通过具有给定长度(10～30英尺)的焊接软管，该软管端接一个带有管状接触焊嘴的标准焊枪，上述焊嘴具有一个与焊丝预定直径大致匹配的焊丝接纳通道，上述软管至少具有一个可以是一个环的弯弧，该弯弧大致为120°～720°，最好约为540°，可通过选择弧长来控制焊丝所受的阻力；检测当推动焊丝通过软管和接触焊嘴时焊丝进给器的反作用力，同时按选定的焊接工艺使接触焊嘴与工件之间流过大致恒定的焊接电流，从而使焊丝前端熔化，并转移到工件上，工件可以是一块冷铜块，使焊缝金属碰击工件，然后除去，这就是模拟焊丝与工件彼此相对移动的焊接过程；对几次循环(例如不到10分钟的循环)求出反作用力的时基曲线，实际上，一次循环大约2～5分钟，重复几次循环，每次之间有一个短的暂停。按照本专利技术的另一方面，测出从供给装置(丝卷或卷筒)中抽拉焊丝必需的力，然后从焊丝进给器的反作用力中减去上述的力，以便在短时间的测试中更精确地得出焊丝通过软管的真实进给力。作为本专利技术的更一般的方面，认为从供给装置抽拉焊丝的上述力是一个恒定的拉力，该拉力要从焊丝进给器的反作用力中减去。从反作用力中减去上述拉力的唯一原因是为了更精确地读出或者说测出进给力。在本专利技术的实践中必须进行模拟的焊接过程。业已发现，焊接过程中出现火花和其他的表面恶化现象会严重影响焊丝的进给性能但不影响其润滑性质。本专利技术不测定润滑性质。通过从焊丝进给器的反作用力中减去上述拉力，从计算机显示屏上显示的曲线或者说由计算机记录的曲线可实际读出焊丝进给力与时间的关系。在实践中，当软管长约25英寸且其弯弧为540°时直径0.045英寸的焊丝的进给力保持小于8磅，一般为2～5磅。由于在计算机显示屏上显示出力的时基曲线，故在本专利技术的实践中可观察到测试循环中进给力的变化，因此，按照本专利技术的另一方面，测试和显示反作用力的计算机也可测出在一次测试循环中的最大反作用力。该最大反作用力也在计算机显示屏上显示出来。如果直径0.045英寸的焊丝的最大反作用力超过大约4～5磅，就认为该焊丝的进给性能较差。如果在任何连续的试验循环中直径0.045英寸焊丝的最大反作用力超过8磅，便认为这种焊丝的进给性能很差，且不是可用于自动焊接作业中的优质焊丝。测出的进给性能的值将随受测焊丝的直径而变化。对一种具体焊丝测试3～6次，每次不到10分钟，可将读出的和记录的每次循环的平均力值和平均最大反作用力值一起记录起来，并用来评价该具体的焊丝。用这种方法，可监控和记录该焊丝的进给性能，以便与其他焊丝进行比较，并向最终用户保证连续焊丝的良好进给性能。这种方法或者说装置可以在一种具体焊丝的总的制造周期中的一个短时间内进行。在某些情况下，本专利技术可用于焊丝卷筒出厂之前测定卷筒上的焊丝的进给性能。应用本专利技术，对一批具体的焊丝进行2～3次测试，便可测出该焊丝的进给性能，这不仅可以纠正和提高焊丝本身的制造质量，而且可用于研究焊丝进给器、焊枪、焊枪在自动焊接作业中的位置以及必需的焊丝涂层。本专利技术的目的是提供一种测定焊丝进给性能的方法和装置，该方法和装置可以只对焊丝进给性能进行几个短时测试，便可测出给定批号焊丝的进给性能。本专利技术的另一个目的是提出一种如上所述的方法和装置，该方法和装置可用于测试焊丝进给性能以便测定具体焊丝的质量，或者对该焊丝的质量与其他焊丝进行比较。本专利技术的又一个目的是提出一种如上所述的方法和装置，该方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定具有普通直径的连续焊丝的进给性能的方法，包括如下步骤： （ａ）设置上述连续焊丝的供料装置； （ｂ）由焊丝进给器推动焊丝穿过具有给定长度的焊接软管，该软管的出口端与具有管状接触焊嘴的焊枪相连接，所述焊嘴带有一条与上述焊丝的预定直径大致匹配的焊丝接纳通道，上述软管至少具有一个弯弧，而上述焊枪固定在工作附近； （ｃ）测出上述焊丝进给器推动上述焊丝穿过上述软管和上述焊嘴时的反作用力； （ｄ）按照给定的焊接工艺，使上述接触焊嘴与上述工件之间流过大致恒定的电流，将上述焊丝前端熔化，并转移到上述工件上； （ｅ）测出一次循环的上述反作用力对时间的曲线。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：阿瑟克雷默，鲍里斯卡恩，
申请(专利权)人：林肯环球有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]