CN101422843B - 用于潜弧焊滑架的焊丝摆动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于潜弧焊滑架的焊丝摆动装置,通过安装在在焊条摆动时不妨碍滑架操作的空间,重量减轻且提高了操作方便性。该焊丝摆动装置包括在焊接方向运行的小车、控制焊接和摆动操作所需参数的控制面板、其上安装焊丝的焊丝卷轴、向将被焊接的构件上部供应焊丝的焊丝供应器、横向摆动焊丝的摆动器单元、位于小车上部支撑焊丝供应器的供应器支撑轴和将摆动器单元连接到供应器支撑轴的摆动器单元连接条,该焊丝供应器包括:供应引导辊;压力供应辊;焊丝引导束;针承座;隔离器。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于潜弧焊(SAW)滑架的焊丝摆动装置,尤其涉及一种安装在焊丝摆动时不妨碍滑架操作的空间、重量减轻且提高了操作方便性的用于SAW滑架的焊丝摆动装置。
背景技术
通常,当焊接两母体金属时,母体金属间隔开一定间隔,即,4-12mm的根部间隙以利于形成背面焊珠。另外,为了防止被焊接的金属焊穿,背材连接到母体金属的后表面,导体焊丝供应到母体金属之间。因此,母体金属能够焊接。
当构造容器时,通常使用管状焊丝电弧焊(FCAW)法和潜弧焊(SAW)法。更具体地,在容器构造的焊接时可单独或组合使用FCAW法和SAW法。由于FCAW法输入的焊接热相对较低,FCAW法应用到发生焊穿的可能性高的初始焊接中,防止焊穿。接下来,根据母体金属的厚度和根部间隙另外执行几次SAW法,因此完成焊接过程。
对接焊接法,其中母体金属的厚度是20mm、根部间隙是10-12mm(依据背景技术顺序如图1所示)。
在图1A中,其中根部间隙是10mm,第一和第二层利用FCAW法焊接。然后,通过执行SAW5焊道完成焊接过程。
在图1B中,其中SAW焊道的数量从5次减少到3次,由于内焊接部分比外焊接部分窄导致的较差焊接质量、即在槽面的侧壁产生未熔化(LF)是SAW焊接金属的特征。为了不产生LF,因此,减少SAW焊道的次数受到限制。
在图1C中,其中根部间隙是12mm,通过利用具有高沉积率和在焊接金属中宽度足够的合成焊丝,SAW焊道的数量减少到2次。但是,由于母体金属之间很大的根部间隙,仍在槽面的侧壁产生LF。因此,仍然难于减少SAW焊道次数。
为此,为了解决上述问题,已经提出了通过横向摆动焊丝来防止在槽面侧壁产生LF的方法,如韩国专利申请No.10-2007-0022017中所揭示的。另外,在韩国专利申请No.10-2007-0030176中揭示了一种焊丝摆动装置。
但是,根据韩国专利申请No.10-2007-0030176中提出的线性摆动装置,由于包括步进电机、摆动滑道、电机驱动器和控制器的几个部件需要安装到焊接滑架上,整个设备的重量和体积增加。此外,由于电机和摆动滑道的重量,难于获得焊接滑架的横向平衡,因此焊接操作者难于运送焊接滑架。而且,焊接滑架可能在焊接过程中翻转。此外,焊接滑架的摆动相关功能的多样性使制造成本增加。
发明内容
因此,本发明考虑上述问题做出,本发明的目标是提供一种用于潜弧焊(SAW)滑架的摆动装置,通过减少重量和安装在不妨碍滑架操作的空间,能够容易操作。
依据本发明一个方面,可以通过提供一种用于潜弧焊(SAW)滑架的焊丝摆动装置实现上述和其它目的,该装置包括在焊接方向运行的小车、控制焊接和摆动操作所需参数的控制面板、其上安装焊丝的焊丝卷轴、向将被焊接的构件上部供应焊丝的焊丝供应器、横向摆动焊丝的摆动器单元、位于小车上部支撑焊丝供应器的供应器支撑轴和将摆动器单元连接到供应器支撑轴的摆动器单元连接条,其中该焊丝供应器包括:供应引导辊,其通过轴帽连接到供应电机的轴,该供应引导辊具有V形截面槽以引导焊丝通过其中供应到被焊接的构件;压力供应辊,其将焊丝压向供应引导辊;焊丝引导束,其和焊丝引导嘴整体形成且通过紧固螺钉连接到逐步的减速器;针承座,其具有低摩擦力,用于摆动焊丝,该针承座设置在减速器和焊丝引导束之间;隔离器,其形成在针承座和焊丝引导束之间以保护供应电机不受供应有电流的焊丝的影响。
依据本发明另一方面,提供一种用于SAW滑架的焊丝摆动装置,其包括在焊接方向运行的小车、控制焊接和摆动操作所需参数的控制面板、其上安装焊丝的焊丝卷轴、横向摆动焊丝且向将被焊接的构件的上部供应焊丝的焊丝供应器和摆动器单元、和位于小车上部支撑供应器和摆动器单元的供应器支撑轴,其中该焊丝供应器单元包括:供应引导辊,其利用轴帽连接到减速器的轴,该减速器与供应电机连接,通过该供应引导辊向正被焊接的构件供应焊丝;压力供应辊,其将焊丝压向供应引导辊;焊接嘴,其连接到减速器以引导焊丝通过供应引导辊和压力供应辊到正被焊接的构件的上部;和减速器基座,将减速器支撑于其上,该减速器基座连接到供应器和摆动器单元支架,该支架通过摆动轴销和形成在小车上的支撑轴连接。
附图说明
从下面结合附图的详细描述中,本发明的上述目的和其它目的、本发明的特征和其它优势将更清楚地理解,在附图中:
图1示出依据背景技术顺序的母体金属的厚度是20mm、根部间隙是10-12mm的对接焊接法;
图2示出依据本发明第一实施例用于SAW滑架的焊丝轴摆动装置的整体结构;
图3和图4分别是依据本发明的焊丝供应器的主视图和侧视图;
图5是示出依据本发明焊丝摆动器单元的右视图;
图6是示出依据本发明第二实施例用于SAW滑架的焊丝轴摆动装置的整体结构的视图;和
图7和图8分别是图6中所示的焊丝供应器和摆动器单元的立体图;
图9是本发明的实施例2的焊接结果截面外形比较图。
具体实施方式
下文中,将参考附图详细描述本发明的第一和第二典型实施例。
实施例1
图2示出依据本发明实施例的用于潜弧焊(SAW)滑架的焊丝轴摆动装置的整体结构。
参考图2,摆动装置包括沿焊接方向运行的小车1、控制焊接和摆动操作所需的参数的控制面板2、其上安装焊丝4的焊丝卷轴3、向将被焊接的构件上部供应焊丝4的焊丝供应器5、横向摆动焊丝4的摆动器单元6、位于小车1上部且支撑焊丝供应器5的供应器支撑轴7和将摆动器单元6连接到供应器支撑轴7的摆动器单元连接条8。
图3和图4分别是依据本发明实施例的焊丝供应器的主视图和侧视图。
参考图3和图4,供应引导辊23具有V形截面槽,焊丝4通过该槽供应到被焊接的构件,该供应引导辊利用轴帽22连接到供应电机32的轴。另外,压力供应辊29提供到供应电机32的轴以将焊丝4压向供应引导辊23。和焊丝引导嘴21整体形成的焊丝引导束27通过紧固螺钉28连接到逐步式的减速器24。
具有低摩擦力的用于摆动焊丝4的针承座25设置在减速器24和焊丝引导束27之间。在针承座25和焊丝引导束27之间,形成隔离器26以保护供应电机32不受供应有电流的焊丝4的影响。
虽然传统焊丝引导束通过紧固螺钉静止地固定到减速器,依据本发明实施例的焊丝引导束27可相对于减速器24在横向移动,因为针承座25***到焊丝引导束27和减速器24之间。
另外,如图4所示制动器33安装到减速器24的前侧,从而防止针承座25和隔离器26与减速器24分离。
图5示出依据本发明实施例的焊丝摆动器单元。
参考图5,曲柄滑块31连接到单向旋转的摆动电机37的轴36。曲柄滑块31通过曲柄条35连接到LM引导块34。
LM引导块34沿着LM导轨30在纵向往复运动。LM导轨30连同作为焊丝4路径的焊丝引导嘴21进行横向运动。
这里,通过根据摆动电机轴36和曲柄条35之间的距离改变曲柄滑块31而控制焊丝4的焊接宽度。在摆动电机37单向旋转时,利用低摩擦力的LM导轨30纵向运动被吸收,而横向运动利用针承座25有效摆动焊丝4。
依据上述实施例,由于焊丝摆动器单元安装在SAW滑架的焊丝供应器下方,不妨碍焊接操作。另外,以一个方向旋转的摆动电机37的控制方便,不需要专门的电机驱动器。此外,上述结构的成本效率合算。
实施例2
图6示出依据本发明第二实施例用于SAW滑架的焊丝摆动装置的整体结构。
如图6所示,焊丝摆动装置包括以焊接方向运行的小车51、控制焊接和摆动所需的参数的控制面板52、其上安装焊丝54的焊丝卷轴53、横向摆动焊丝54且向将被焊接的构件的上部供应焊丝54的焊丝供应器和摆动器单元55、和在小车51的上部、支撑供应器和摆动器单元55的供应器支撑轴56。
图7和图8更详细地示出图6中所示的焊丝供应器和摆动器单元的前、后侧。
参考图7和图8,支撑连接到小车51的供应器和摆动器单元55的支撑轴56的端部连接到供应器和摆动器单元55的支架61。支架61通过作为摆动轴的摆动轴销62连接到焊丝供应器。摆动器单元连接板64连接到供应器和摆动器单元55的支架61的后侧,以安装包括摆动电机65的摆动器单元。
供应电机82的减速器83连接到减速器基座63上,该减速器基座和摆动轴销62连接。供应引导辊84通过轴帽86连接到减速器83的轴,其中该减速器和供应电机82连接,供应引导辊用于将焊丝54供应到被焊接的构件。另外,提供压力供应辊85以将焊接丝54压向供应引导辊84。而且,焊接嘴87连接到减速器83以引导焊丝54通过供应引导辊84和压力供应辊85直到被焊接的构件。
摆动电机65和减速器66安装到摆动器单元连接板64。旋转盘68、旋转引导条69和引导条70从摆动电机65的轴67顺序连接,并且引导条70还连接到减速器基座63。
依据该实施例如下所述执行焊丝的摆动。在控制面板的控制下旋转盘68通过摆动电机65的旋转力旋转。由于在与旋转盘68偏心的位置和旋转盘68连接的旋转引导条69连接到引导条70,当旋转盘68旋转时,与旋转引导条69和引导条70连接的焊丝摆动器单元使焊丝54相对于摆动轴销62摆动。
依据安装到SAW滑架的焊丝供应器后侧的上述焊丝摆动器单元,由于摆动电机65是单向的,不妨碍焊接工作且摆动电机65的控制方便。另外,上述摆动器单元不需要专用电机驱动器也不导致高制造成本。
这里,可以通过调整旋转引导条69和引导条70之间的相对位置来控制焊丝54的摆动宽度。而且,可以通过调整支撑轴56与供应器和摆动器单元支架61之间的连接角,或通过调整连接供应器和摆动器单元支架61和减速器基座63的摆动轴销62的位置控制焊丝54的摆动角度。
结果
利用上述摆动装置执行焊接工作的结果在如下的表1中示出。
表1
比较例 | 实施例 | |
方法 | FCAW2焊道+SAW1焊道 | |
特征 | -金属厚度:22mm-根部间隙:10mm-没有焊丝摆动-条件:1000A-36V-25cpm | -金属厚度:22mm-根部间隙:10mm-摆动焊丝(宽度10mm,频率27Hz)-条件:1000A-36V-25cpm |
截面外形 | 参考图9A | 参考图9B |
如表1所示,当金属厚度为22mm和根部间隙为10mm的相同条件下执行对接焊时,可以看到当焊丝不摆动时产生LF,而当以10mm的摆动宽度进行摆动时不产生LF(参考图9A、9B)。
尽管摆动宽度设置为10mm,焊接部分的宽度从41.1mm降低到38.5mm。因此,不需要根据根部间隙减少摆动宽度。在12mm以下的根部间隙范围内,摆动宽度不需要调整。总之,本发明的第一实施例和第二实施例可以实现相同的效果。
从上面描述中明显的是,本发明提供用于SAW滑架的摆动装置,其安装在不妨碍滑架操作的空间中,具有简单结构和低重量。因此,可在焊接滑架的运动和传输中减少焊接滑架翻转的风险。而且,可以节省制造成本。另外,由于摆动装置的操作简化,在通过摆动焊丝执行SAW时减少不合格焊接,即未熔融(LF)的产生,因此提高焊接质量和生产率。
尽管已经为了解释的目的公开了本发明的优选实施例,本领域技术人员可以理解在不背离由所附权利要求所公开的本发明的精神和范围的情况下,可以进行各种变型、添加和替换。
Claims (12)
1.一种用于潜弧焊滑架的焊丝摆动装置,其特征在于,该装置包括在焊接方向运行的小车、控制焊接和摆动操作所需参数的控制面板、其上安装焊丝的焊丝卷轴、向将被焊接的构件上部供应焊丝的焊丝供应器、横向摆动焊丝的摆动器单元、位于小车上部支撑焊丝供应器的供应器支撑轴和将摆动器单元连接到供应器支撑轴的摆动器单元连接条,其中焊丝供应器包括:供应引导辊,其通过轴帽连接到供应电机的轴,该供应引导辊具有V形截面槽以引导焊丝通过其中供应到被焊接的构件;压力供应辊,其将焊丝压向供应引导辊;焊丝引导束,其和焊丝引导嘴整体形成且通过紧固螺钉连接到逐步的减速器;针承座,其具有低摩擦力,用于摆动焊丝,该针承座设置在减速器和焊丝引导束之间;隔离器,其形成在针承座和焊丝引导束之间以保护供应电机不受供应有电流的焊丝的影响。
2.如权利要求1所述的用于潜弧焊滑架的焊丝摆动装置,其特征在于,所述摆动器单元中,曲柄滑块连接到进行单向旋转的摆动电机的轴,并且还通过曲柄条连接到LM引导块。
3.如权利要求1所述的用于潜弧焊滑架的焊丝摆动装置,其特征在于,所述针承座***焊丝引导束和减速器之间从而焊丝引导束可以相对于减速器横向移动。
4.如权利要求2所述的用于潜弧焊滑架的焊丝摆动装置,其特征在于,所述LM引导块沿着LM导轨进行纵向运动,而LM导轨连同作为焊丝路径的焊丝引导嘴进行横向运动。
5.如权利要求1或2所述的用于潜弧焊滑架的焊丝摆动装置,其特征在于,通过根据电机轴和曲柄条之间的距离改变曲柄滑块来调整焊丝的摆动宽度。
6.如权利要求4所述的用于潜弧焊滑架的焊丝摆动装置,其特征在于,所述摆动电机单向旋转时,利用具有低摩擦力的LM导轨纵向运动被吸收,而横向运动利用针承座摆动焊丝。
7.一种用于潜弧焊滑架的焊丝摆动装置,其特征在于,该装置包括在焊接方向运行的小车、控制焊接和摆动操作所需参数的控制面板、其上安装焊丝的焊丝卷轴、横向摆动焊丝且向将被焊接的构件的上部供应焊丝的焊丝供应器和摆动器单元、和位于小车上部支撑供应器和摆动器单元的供应器支撑轴,其中焊丝供应器单元包括:供应引导辊,其利用轴帽连接到减速器的轴,该减速器与供应电机连接,通过该供应引导辊向正被焊接的构件供应焊丝;压力供应辊,其将焊丝压向供应引导辊;焊接嘴,其连接到减速器以引导焊丝通过供应引导辊和压力供应辊到正被焊接的构件的上部;和减速器基座,将减速器支撑于其上,该减速器基座连接到供应器和摆动器单元支架,该支架通过摆动轴销和形成在小车上的支撑轴连接。
8.如权利要求7所述的用于潜弧焊滑架的焊丝摆动装置,其特征在于,所述供应器和摆动器单元通过摆动器单元连接板安装到供应器和摆动器单元支架的后侧,旋转盘、旋转引导条和引导条从摆动电机的轴顺序连接,和所述引导条还连接到减速器基座。
9.如权利要求8所述的用于潜弧焊滑架的焊丝摆动装置,其特征在于,当旋转盘通过摆动电机的旋转力旋转时,旋转盘的旋转通过旋转引导条和引导条传递且因此包括减速器基座的焊丝摆动器单元相对于摆动轴销摆动焊丝。
10.如权利要求7所述的用于潜弧焊滑架的焊丝摆动装置,其特征在于,还包括焊丝供应电机的焊丝供应器单元通过摆动轴销连接到摆动器单元支架,使得焊丝可以前后移动。
11.如权利要求7或8所述的用于潜弧焊滑架的焊丝摆动装置,其特征在于,通过旋转引导条和引导条之间相对位置的调整控制焊丝的摆动宽度。
12.如权利要求7所述的用于潜弧焊滑架的焊丝摆动装置,其特征在于,通过调整支撑轴及供应器和摆动器单元支架之间的连接角或通过调整连接供应器和摆动器单元支架和减速器基座的摆动轴销的位置控制焊丝的摆动角度。
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