RU2090325C1

RU2090325C1 - Welding wire pulsed feeder

Info

Publication number: RU2090325C1
Application number: RU93057099A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Родионов; О.Г. Брунов; А.Ф. Лысенко
Original assignee: Производственное объединение "Юргинский машиностроительный завод"
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1997-09-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; welding. SUBSTANCE: with voltage applied to winding of coil 4, armature 9 moves towards core 2, and on return motion grips wire 13 by grip 14 and feeds it to welding zone. Amplitude of armature 9 is adjusted by shifting core 2 in housing 1 with subsequent fixing by bolt 3. Oscillation frequency of armature 9 is increased by decreasing release time. Effort of forcing wire 13 in guide hose and nozzle is adjusted by rigidly of resilient plates 6 which, in its turn, is adjusted by positioning of nuts 7 on shank 8 of armature 9. EFFECT: enlarged operating capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технологическому сварочному оборудованию, в частности, к приспособлениям для подачи сварочной проволоки в зону сварки. The invention relates to technological welding equipment, in particular, to devices for supplying welding wire to the welding zone.

Известен механизм подачи сварочной проволоки, содержащий корпус с электромагнитной катушкой, якорь и сердечник, с которым жестко соединены подающие захваты, при этом механизм оснащен размещенной между якорем и сердечником пружиной, а сердечник с закрепленным на нем захватом установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения на заданный шаг под воздействием пружины и электромагнитного поля катушки [1]
Описанный механизм не обеспечивает необходимой стабильности шага подачи проволоки при изменении частоты, что существенно ограничивает его технологические возможности.A known mechanism for supplying a welding wire comprising a housing with an electromagnetic coil, an anchor and a core with which the feeding grips are rigidly connected, the mechanism is equipped with a spring located between the armature and the core, and the core with a grip fixed to it is mounted with the possibility of reciprocating movement step under the influence of the spring and electromagnetic field of the coil [1]
The described mechanism does not provide the necessary stability of the pitch of the wire feed when the frequency changes, which significantly limits its technological capabilities.

Известен механизм импульсной подачи проволоки, содержащий корпус, электромагнитную катушку, якорь, возвратный упругий элемент и зажим для проволоки, выполненный в виде шарнирно закрепленных на якоре рычагов, в котором возвратный упругий элемент выполнен в виде двух упругих шайб с различной жесткостью и связанных с ними промежуточных толкателей, причем эти элементы установлены на якоре с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а возвратный упругий элемент снабжен механизмом регулирования его жесткости [2]
Описанный механизм, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату, принят за прототип.A known pulsed wire feed mechanism comprising a housing, an electromagnetic coil, an anchor, a return elastic element and a wire clip made in the form of levers pivotally mounted on an anchor, in which the return elastic element is made in the form of two elastic washers with different stiffness and associated intermediate pushers, moreover, these elements are mounted on the anchor with the possibility of reciprocating movement, and the return elastic element is equipped with a mechanism for controlling its rigidity [2]
The described mechanism, as the closest in technical essence and the achieved result, is taken as a prototype.

Основным недостатком известного механизма является нестабильность шага подачи проволоки из-за взвешенного состояния якоря, а так же из-за меняющегося сопротивления, возникающего при проталкивании проволоки через направляющий шланг и мундштук, что приводит к нарушению режима сварки и, в конечном итоге, сказывается на производительности труда и качестве сварного шага. The main disadvantage of the known mechanism is the instability of the wire feed step due to the suspended state of the armature, as well as due to the changing resistance that occurs when the wire is pushed through the guide hose and mouthpiece, which leads to a violation of the welding mode and, ultimately, affects productivity labor and the quality of the weld pitch.

Цель изобретения оптимизация частотно-амплитудных характеристик механизма. The purpose of the invention is the optimization of frequency-amplitude characteristics of the mechanism.

Поставленная цель достигается тем, что в механизме импульсной подачи сварочной проволоки, содержащем корпус с сердечником, электромагнитную катушку, якорь с хвостовиком, расположенный в корпусе между сердечником и упором, возвратный упругий элемент, выполненный в виде нескольких упругих элементов и связанных с ними промежуточных ограничителей, размещенных на хвостовике якоря, и зажим для проволоки, сердечник установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения и фиксации относительно корпуса, электромагнитная катушка снабжена дополнительной обмоткой со встречно-навитыми витками, при этом упругие элементы выполнены в виде пластин одинаковой жесткости, промежуточные ограничители в виде резьбовых гаек, сердечник и упор снабжены демпфирующими вставками. This goal is achieved by the fact that in the pulse feed mechanism of the welding wire, comprising a housing with a core, an electromagnetic coil, an anchor with a shank located in the housing between the core and the stop, a return elastic element made in the form of several elastic elements and associated intermediate stops, anchors placed on the shank, and a wire clip, the core is mounted with the possibility of reciprocating movement and fixing relative to the body, electromagnetic sleep coil It is additionally winded with counter-wound turns, while the elastic elements are made in the form of plates of the same stiffness, the intermediate stops in the form of threaded nuts, the core and the stop are equipped with damping inserts.

На чертеже изображен общий вид заявляемого механизма, его продольный разрез. The drawing shows a General view of the inventive mechanism, its longitudinal section.

Механизм импульсной подачи сварочной проволоки содержит корпус 1 с сердечником 2, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения путем ввертывания его резьбового конца в корпус 1 и фиксации в каком-то положении болтом 3 относительно корпуса 1. Электромагнитная катушка 4 снабжена дополнительной обмоткой 5, имеющей витки, встречно навитые виткам катушки 4, в результате чего создающийся магнитный поток, направлен против магнитного потока, создаваемого катушкой 4. Механизм снабжен возвратным элементом в виде набора упругих пластин 6 одинаковой жесткости, снабженных индивидуальными ограничителями в виде резьбовых гаек 7, навернутых на хвостовик 8 якоря 9. Якорь 9 расположен в корпусе 1 механизма между сердечником 2 и упором 10, снабженными демпфирующими вставками 11 и 12 соответственно. Зажим для проволоки 13 выполнен в виде шарикового захвата 14 (или какой-то другой конструкции), прикрепленного к хвостовику 8 якоря 9 и аналогичного захвата 15, закрепленного на сердечнике 2. The pulse feed mechanism of the welding wire comprises a housing 1 with a core 2 mounted for reciprocating movement by screwing its threaded end into the housing 1 and fixing in some position with a bolt 3 relative to the housing 1. The electromagnetic coil 4 is equipped with an additional winding 5 having turns counter-wound coils of the coil 4, as a result of which the generated magnetic flux is directed against the magnetic flux generated by the coil 4. The mechanism is equipped with a return element in the form of a set of elastic plates 6 identical rigidity, provided with individual limiters in the form of threaded nuts 7 screwed on the shank 8 of the armature 9. The armature 9 is arranged in the mechanism body 1 between the core 2 and the abutment 10 provided with damping inserts 11 and 12, respectively. The wire clip 13 is made in the form of a ball grip 14 (or some other design) attached to the shank 8 of the armature 9 and a similar grip 15, mounted on the core 2.

Механизм импульсной подачи проволоки работает следующим образом. The pulsed wire feed mechanism operates as follows.

При подаче напряжения на обмотку электромагнитной катушки 4 якорь 9, преодолевая усилие набранного из упругих пластин 6 возвратного элемента, притягивается к сердечнику 2, при этом силу удара демпфирует вставка 11, изготовленная из эластомера, которая одновременно и снижает шум во время работы механизма. При движении якоря 9 в сторону сердечника 2 хвостовик 8 тянет за собой захват 14, который беспрепятственно скользит по проволоке 13, и гайки 7, производя изгиб пластин 6, увеличивая усилие возврата. При этом усилие возврата или жесткость пластин 6 предварительно настраивают на определенную величину положением гаек 7 на хвостовике 8 якоря 9. Величина усилия возврата пластин 6 в исходное положение должна быть больше (или равна) силы сопротивления (трения), препятствующего проволоке 13 проходить через направляющий шланг и мундштук (на черт. не показаны) в зону сварки. В момент прижатия якоря 9 к сердечнику 2 завершается первый цикл работы механизма. Во время этого цикла захват 15 находится в заклиненном состоянии и удерживает проволоку 13 неподвижно относительно корпуса 1, а захват 14 свободно скользит по проволоке 13 вслед за якорем 9. После завершения первого цикла обмотку катушки 4 обесточивают, а на обмотку дополнительной катушки 5 подают короткий импульс, который создает встречный магнитный поток начинается второй цикл работы механизма. После подачи короткого импульса на обмотку катушки 5, созданный ею магнитный поток перемагничивает якорь 9 и в то же время за счет высокой скорости нарастания тока сообщает якорю 9 дополнительный (к усилию пластин 6) импульс энергии, направленный в сторону действия пластин 6. При этом импульс тока на обмотку катушки 5 должен быть настолько коротким, чтобы не препятствовать движению якоря 9 в сторону действия пластин 6 после снятия остаточного магнитного потока катушки 4 и "рассасывания" петли гистерезиса. Из-за полученного импульса, т.е. снятия остаточного магнитного потока, происходит более быстрое отпускание якоря 9, который под действием пластин 6 возвращается в исходное положение. Энергия удара и шум при работе якоря 9 об упор 10 корпуса 1 поглощается демпфирующей вставкой 12. Во время возврата якоря 9 в исходное положение шариковый захват 14 заклинивается, а захват 15 свободно скользит по проволоке 13, в результате чего проволока 13 перемещается в зону сварки через направляющий шланг и мундштук. When voltage is applied to the winding of the electromagnetic coil 4, the anchor 9, overcoming the force of the return element drawn from the elastic plates 6, is attracted to the core 2, while the impact force is damped by the insert 11 made of elastomer, which at the same time reduces noise during operation of the mechanism. When the anchor 9 moves towards the core 2, the shank 8 pulls a grip 14, which slides freely along the wire 13, and nuts 7, bending the plates 6, increasing the return force. In this case, the return force or stiffness of the plates 6 is preliminarily adjusted by the position of the nuts 7 on the shank 8 of the armature 9. The force of the return of the plates 6 to the initial position should be greater than (or equal to) the resistance force (friction) that prevents the wire 13 from passing through the guide hose and a mouthpiece (not shown in the diagram) into the welding zone. At the time of pressing the anchor 9 to the core 2 ends the first cycle of the mechanism. During this cycle, the grip 15 is stuck and holds the wire 13 stationary relative to the housing 1, and the grip 14 freely slides along the wire 13 after the armature 9. After the first cycle is completed, the winding of the coil 4 is de-energized, and a short pulse is applied to the winding of the additional coil 5 , which creates a counter magnetic flux, the second cycle of the mechanism begins. After applying a short pulse to the coil of coil 5, the magnetic flux created by it magnetizes the armature 9 and at the same time, due to the high slew rate of the current, it gives the armature 9 an additional (to the force of the plates 6) energy pulse directed towards the action of the plates 6. In this case, the pulse the current to the coil of coil 5 should be so short as not to impede the movement of the armature 9 in the direction of action of the plates 6 after removing the residual magnetic flux of the coil 4 and "resorption" of the hysteresis loop. Due to the received impulse, i.e. removal of the residual magnetic flux, there is a more rapid release of the armature 9, which under the action of the plates 6 returns to its original position. Impact energy and noise during operation of the armature 9 against the stop 10 of the housing 1 is absorbed by the damping insert 12. During the return of the armature 9 to the initial position, the ball grip 14 is jammed, and the grip 15 freely slides along the wire 13, as a result of which the wire 13 moves into the welding zone through guide hose and mouthpiece.

Амплитуда колебания якоря 9 регулируется перемещением сердечника 2 в корпусе 1 с последующей фиксацией болтом 3. The oscillation amplitude of the armature 9 is regulated by the movement of the core 2 in the housing 1 with subsequent fixation by a bolt 3.

Усилие проталкивания проволоки 13 в направляющий шланг и мундштук регулируется жесткостью упругих пластин 6, которая в свою очередь, регулируется положением гаек 7 на хвостовике 8 якоря 9, т.е. степенью изгиба пластин 6. The force of pushing the wire 13 into the guide hose and the mouthpiece is regulated by the stiffness of the elastic plates 6, which, in turn, is regulated by the position of the nuts 7 on the shank 8 of the armature 9, i.e. the degree of bending of the plates 6.

За счет сокращения времени отпускания якоря 9 появляется возможность расширить диапазон регулирования частоты его колебаний. By reducing the time of releasing the anchor 9, it becomes possible to expand the range of regulation of the frequency of its oscillations.

Регулирование амплитуды перемещения и расширение диапазона регулирования частоты колебания якоря 9 позволяет оптимизировать частотно-амплитудные характеристики механизма и тем самым положительно влиять на процесс сварки. The regulation of the amplitude of movement and the expansion of the range of regulation of the frequency of oscillation of the armature 9 allows you to optimize the frequency-amplitude characteristics of the mechanism and thereby positively affect the welding process.

При использовании заявленного механизма повышается производительность труда, улучшается качество сварного шва, появляется возможность унифицировать упругие элементы и достичь оптимизации частотно-амплитудных характеристик. When using the claimed mechanism, labor productivity is increased, the quality of the weld is improved, it becomes possible to unify elastic elements and achieve optimization of frequency-amplitude characteristics.

Claims

The pulse feed mechanism of the welding wire, comprising a housing with a core, an electromagnetic coil, an anchor with a shank located in the housing between the core and the stop, a return elastic element made in the form of several elastic elements and associated intermediate stops placed on the shank of the armature, and a clamp for wire, characterized in that the core is mounted with the possibility of reciprocating movement and fixing relative to the housing, the electromagnetic coil is additionally provided th winding with counter-wound turns, while the elastic elements are made in the form of plates of the same stiffness, intermediate stops in the form of threaded nuts, the core and emphasis are equipped with damping inserts.