CN109909593A - 外接式磁控电弧摆动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种外接式磁控电弧摆动装置，用于与焊枪配合使用，所述外接式磁控电弧摆动装置包括至少一个励磁棒、绕设在励磁棒上的励磁线圈、连接在励磁棒上且与焊枪配合固定的固定架、连接于励磁棒两端以进行导磁的一对导磁杆及与导磁杆相连的一对导磁棒，一对所述导磁棒间隔设置，每一导磁棒均具有用于影响电弧摆动的导磁头，所述外接式磁控电弧摆动装置通电后，绕设在励磁棒上的励磁线圈通电产生磁场，并通过导磁杆的传导传至导磁棒，并通过导磁头传导的磁场控制焊枪电弧摆动。如此设置，实现在焊接过程中实时精确地控制和调节电弧摆动的频率、幅度和任意停留在电弧摆幅的两边或中间的时间。
Description
技术领域
本发明涉及焊接加工技术领域，尤其涉及一种外接式磁控电弧摆动装置。
背景技术
电弧是一种持续的气体放电现象，是由大量带电粒子构成，因此，在焊接过程中可通过引入磁场，使焊接电弧受到洛伦兹力的作用跟随磁场做相关运动。目前常用的外加磁场控制电弧方式主要有三类：一是外加横向磁场，横向磁场的磁力线垂直于电弧轴线，其可控制电弧摆动和改善焊缝成形；二是外加纵向磁场，纵向磁场的磁力线平行于电弧轴线，其可搅拌焊接熔池，细化晶粒组织，提高焊接质量；三是加入尖角磁场，它能改变电弧的形状，可根据焊接工艺的要求对电弧进行压缩和拓宽。
目前,已知的电弧摆动装置均为机械式摆动装置，即利用电机驱动机械结构，使钨极焊枪进行机械摆动或使钨极进行机械摆动,通过调节电机转速和机械执行机构的摆动幅度来控制焊枪或钨极的摆动频率和摆动幅度，从而达到控制电弧的摆动频率和幅度。然而其缺点也是很明显，设备结构复杂，电弧的摆动频率和幅度调节不方便,特别是不能在焊接过程中实时精确地控制和调节电弧摆动的频率、幅度和任意停留在电弧摆幅的两边或中间的时间。此外，受限于机械结构的可承受性，摆动速度也无法进一步提高。
因此，有必要提供一种改进的外接式磁控电弧摆动装置以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单且可精确操控电弧摆动的外接式磁控电弧摆动装置。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种外接式磁控电弧摆动装置，用于与焊枪配合使用，所述外接式磁控电弧摆动装置包括至少一个励磁棒、绕设在励磁棒上的励磁线圈、连接在励磁棒上且与焊枪配合固定的固定架、连接于励磁棒两端以进行导磁的一对导磁杆及与导磁杆相连的一对导磁棒，一对所述导磁棒间隔设置，每一导磁棒均具有用于影响电弧摆动的导磁头，所述外接式磁控电弧摆动装置通电后，绕设在励磁棒上的励磁线圈通电产生磁场，并通过导磁杆的传导传至导磁棒，并通过导磁头传导的磁场控制焊枪电弧摆动。
作为本发明的进一步改进，所述外接式磁控电弧摆动装置包括对称设置的一对励磁棒，一对所述励磁棒上的励磁线圈串联连接，使得一对励磁棒位于同侧的端部极性相同。
作为本发明的进一步改进，位于一对所述励磁棒同侧的导磁杆与同一导磁棒连接。
作为本发明的进一步改进，所述导磁棒通过导磁块与所述导磁杆固定连接，所述导磁棒可转动地连接于所述导磁块。
作为本发明的进一步改进，所述导磁头偏离所述导磁棒的轴心倾斜设置。
作为本发明的进一步改进，所述固定架两端分别连接至所述励磁棒的两端部，一对所述固定架相向延伸且分别具有固定所述焊枪的环形固定部。
作为本发明的进一步改进，所述环形固定部的位置高于所述导磁棒的位置，且所述环形固定部位于所述一对导磁棒之间。
作为本发明的进一步改进，所述励磁线圈外部环绕有冷却管道，且所述励磁棒的两端部表面分别设置有若干引水管口，所述引水管口内部与冷却管道连接，外部与循环水源连通。
作为本发明的进一步改进，所述励磁棒的两端部表面分别设置有与一外部控制***电性连接的若干引线口。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种焊接装置，包括外接式磁控电弧摆动装置及与所述外接式磁控电弧摆动装置配合使用的焊枪，所述焊枪固定在固定架上，并令焊枪头部位于一对导磁棒之间。
本发明的有益效果是：本发明在焊接过程中实时精确地控制和调节电弧摆动的频率、幅度和任意停留在电弧摆幅的两边或中间的时间。
附图说明
图1是本发明外接式磁控电弧摆动装置与加丝装置及待焊工件的立体组合图。
图2是本发明外接式磁控电弧摆动装置的立体组合图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
参照图1至图2所示，本发明焊接装置，包括焊枪及与所述焊枪配合使用的外接式磁控电弧摆动装置100。通过所述外接式磁控电弧摆动装置100 产生的磁场对焊枪电弧摆动进行精确地控制，以实现在焊接过程中实时精确地控制和调节电弧摆动的频率、幅度和任意停留在电弧摆幅的两边或中间的时间。为了便于描述，本发明界定上下方向、与上下方向垂直的第一方向及与上下方向和第一方向分别垂直的第二方向。
所述外接式磁控电弧摆动装置100包括至少一个励磁棒1、绕设在励磁棒1上的励磁线圈2、连接在励磁棒1上且与焊枪配合固定的固定架3、连接于励磁棒1两端以进行导磁的一对导磁杆4及与导磁杆4相连的一对导磁棒 5。一对所述导磁棒5间隔设置，每一导磁棒5均具有用于影响电弧摆动的导磁头51，所述外接式磁控电弧摆动装置100通电后，绕设在励磁棒1上的励磁线圈2通电产生磁场，并通过导磁杆4的传导传至导磁棒5，并通过导磁头51传导的磁场与焊枪的钨极针的电弧本身产生的磁场相遇并发生作用，使电弧发生偏摆。通过改变励磁线圈2通入电流的大小，可以改变电弧的摆动幅度；通过改变励磁线圈2通入电流的方向，可以改变电弧的摆动方向；通过控制励磁线圈2的通电时间，可以控制电弧摆到任意一边停留的时间。
在本发明优选的实施方式中，所述外接式磁控电弧摆动装置100包括对称设置的一对励磁棒1。所述励磁棒1为圆柱结构，且具有沿第一方向位于两端的端部11。所述励磁棒的两端部11表面分别设置有与一外部控制***电性连接的若干引线口12。一对所述励磁棒1高度相同，且沿第二方向排布，一对所述导磁棒5沿第一方向排布。
在本实施方式中，位于一对所述励磁棒1同侧的导磁杆4与同一导磁棒5 连接，一对所述励磁棒1上的励磁线圈2串联连接，使得一对励磁棒1位于同侧的端部11极性相同，从而同侧的端部11产生相同的磁场，传导至导磁棒5 时可进行叠加，从而增强导磁头51传导出的磁场强度，以加强对焊枪电弧摆动的控制和调节。所述导磁杆4具有沿上下方向延伸的第一杆部41及连接第一杆部41与导磁棒5的第二杆部42。所述第一杆部41通过螺钉固定于所述励磁棒 1的端部11。
所述固定架3两端分别通过螺钉连接至所述励磁棒1的两端部11，一对所述固定架3相向延伸且分别具有固定所述焊枪的环形固定部31。所述环形固定部31的位置高于所述导磁棒5的位置，且所述环形固定部31沿第一方向位于所述一对导磁棒5之间，使得所述焊枪固定在固定架上时，所述焊枪的钨极针位于一对导磁棒5之间，通过导磁头51传导的磁场与焊枪的钨极针的电弧本身产生的磁场相遇并发生作用。在本实施方式中，所述固定架3水平设置，且所述环形固定部31呈半圆形结构，一对所述环形固定部31构成圆形结构，从而将焊枪收容在内部，并通过螺钉将一对所述环形固定部31进行固定。所述环形固定部31可以是抱箍或其他形式的固定结构。
当然，在其他实施方式中，所述励磁棒1可设置为一个，相应的，连接在励磁棒1两端的导磁杆4设置为两个，固定架3设置为一个，所述固定架3上的环形固定部31可设置为圆环结构或其他固定结构。如此设置，亦可实现本发明的技术效果。
在本发明优选的实施方式中，所述导磁棒5通过导磁块6与所述导磁杆4 固定连接，所述导磁棒5可转动地连接于所述导磁块6。所述导磁块6可设置为中空的矩形结构，所述导磁棒5通过螺钉8固定在导磁块6内部，沿第一方向位于同侧的导磁杆4通过螺钉固定在所述导磁块6沿第二方向的两端。
所述导磁棒5包括与所述导磁头51上下活动连接的主体部52。所述主体部 52下端收窄，其内部为一半球形空腔结构，所述导磁头51上端为一球形结构，两者通过该球形结构活动连接，可进行万向旋转，以调节磁场作用角度。所述导磁头51偏离所述导磁棒5的主体部52的轴心倾斜设置。所述导磁棒5的主体部52上还设置有长度刻度。所述导磁棒5内部可放置磁性元件以加强所述导磁棒5的磁性。
在本实施方式中，所述励磁线圈2外部环绕有冷却管道7，且所述励磁棒1 的两端部11表面分别设置有若干引水管口13，所述引水管口13内部与冷却管道7连接，外部与循环水源连通，以对装置降温，避免整个装置温度过高而导致损害。
所述励磁棒1、所述励磁线圈2、导磁杆4、所述导磁棒5、所述导磁块6 的表面均涂刷有绝缘涂层，以避免电弧接触产生磁干扰，影响电弧摆动的精确控制。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种外接式磁控电弧摆动装置，用于与焊枪配合使用，其特征在于：所述外接式磁控电弧摆动装置包括至少一个励磁棒、绕设在励磁棒上的励磁线圈、连接在励磁棒上且与焊枪配合固定的固定架、连接于励磁棒两端以进行导磁的一对导磁杆及与导磁杆相连的一对导磁棒，一对所述导磁棒间隔设置，每一导磁棒均具有用于影响电弧摆动的导磁头，所述外接式磁控电弧摆动装置通电后，绕设在励磁棒上的励磁线圈通电产生磁场，并通过导磁杆的传导传至导磁棒，并通过导磁头传导的磁场控制焊枪电弧摆动。
2.根据权利要求1所述的外接式磁控电弧摆动装置，其特征在于：所述外接式磁控电弧摆动装置包括对称设置的一对励磁棒，一对所述励磁棒上的励磁线圈串联连接，使得一对励磁棒位于同侧的端部极性相同。
3.根据权利要求2所述的外接式磁控电弧摆动装置，其特征在于：位于一对所述励磁棒同侧的导磁杆与同一导磁棒连接。
4.根据权利要求3所述的外接式磁控电弧摆动装置，其特征在于：所述导磁棒通过导磁块与所述导磁杆固定连接，所述导磁棒可转动地连接于所述导磁块。
5.根据权利要求4所述的外接式磁控电弧摆动装置，其特征在于：所述导磁头偏离所述导磁棒的轴心倾斜设置。
6.根据权利要求5所述的外接式磁控电弧摆动装置，其特征在于：所述固定架两端分别连接至所述励磁棒的两端部，一对所述固定架相向延伸且分别具有固定所述焊枪的环形固定部。
7.根据权利要求6所述的外接式磁控电弧摆动装置，其特征在于：所述环形固定部的位置高于所述导磁棒的位置，且所述环形固定部位于所述一对导磁棒之间。
8.根据权利要求1所述的外接式磁控电弧摆动装置，其特征在于：所述励磁线圈外部环绕有冷却管道，且所述励磁棒的两端部表面分别设置有若干引水管口，所述引水管口内部与冷却管道连接，外部与循环水源连通。
9.根据权利要求8所述的外接式磁控电弧摆动装置，其特征在于：所述励磁棒的两端部表面分别设置有与一外部控制***电性连接的若干引线口。
10.一种焊接装置，其特征在于：包括如权利要求1-9其中任意一项所述的外接式磁控电弧摆动装置及与所述外接式磁控电弧摆动装置配合使用的焊枪，所述焊枪固定在固定架上，并令焊枪头部位于一对导磁棒之间。
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