專利名稱：推拉脈動送絲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接設(shè)備，主要用于二氧化碳和氬氣保護熔化極電弧焊。
背景技術(shù)：
在氣體保護焊，特別是二氧化碳氣體保護焊中，為了減少飛濺，改進焊接過程，人 們越來越多地用脈動送絲來代替?zhèn)鹘y(tǒng)上常用的等速送絲。中國專利00122314. 3提供了完 善的脈動送絲技術(shù)，使產(chǎn)生焊絲脈動運動的機構(gòu)的工作可靠性得到了很大的提高。但研究 發(fā)現(xiàn)，最有效的控制焊接過程的脈動送絲方式應(yīng)該是一送一抽的，焊絲每次前進一大步，緊 接著后退一小步，即所謂推拉脈動送絲方式。但中國專利00122314. 3只能提供一送一停， 即只推不拉這種單方向的脈動送絲方式。 US7102099及EP1901874分別提供了實施焊絲送進加回抽的脈動運動方式，但其 需要的機構(gòu)非常復雜笨重，因此工作時會產(chǎn)生很大的振動，機構(gòu)工作不可靠，磨損快。過于 笨重龐大的機構(gòu)也很難握在工人手中進行半自動焊操作，因此大大地限制了其可以使用的 范圍。 生產(chǎn)中迫切需要一種更可靠輕巧的推拉脈動送絲裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供這樣一種推拉脈動送絲裝置，其焊絲的送進和回抽即使在很 高的工作頻率下都是準確和可靠的。機構(gòu)本身應(yīng)該盡可能地簡單，因為只有簡單才能做到 重量輕尺寸小。重量輕可以減少振動，可以使機件磨損減少，提高機構(gòu)工作可靠性。尺寸小， 才能方便地拿在手中，可以在半自動焊上得到應(yīng)用。 本發(fā)明的內(nèi)容之一是用一個電機，通過一個偏心輪來帶動一個送絲夾頭，實施焊 絲的推拉送進。這個夾頭集成了兩個焊絲斜楔夾持機構(gòu)。這兩個夾持機構(gòu)方向是相反的， 一個只允許焊絲向前進，另一個只允許焊絲向后退。在大部分工作周期中斜楔都是閉合的， 所以，焊絲既不能向前，也不能向后，只能跟著夾頭一前一后地來回運動。但在夾頭后退的 某個階段，只允許焊絲后退的那個斜楔突然被打開，失去了夾持焊絲的作用。于是夾頭便在 焊絲上自由地滑回去完成了一個周期的運動。也就是說焊絲本來應(yīng)該前進后退都一樣的， 但是由于在后退的中途突然不退了，所以便進得多，退得少，產(chǎn)生了有效的推拉脈動送進作 用。 這種機構(gòu)只用一個電機作恒定的等速旋轉(zhuǎn)，一個偏心輪，并使用傳統(tǒng)的斜楔夾持 機構(gòu)，所以工作可靠，重量輕，體積小，振動小。 本發(fā)明的內(nèi)容之二是使送絲機配備了較完善的消振平衡機構(gòu)。由于脈動送絲機構(gòu) 工作的特殊性，所以其重量即使再輕，體積再小，振動也是難避免的。本發(fā)明所提供的平衡 塊既能消除送絲偏心輪旋轉(zhuǎn)運動所引起的振動，也能消除夾頭及其他附加物的上下左右晃 動所引起的振動，從而使振動減少到最小。 本發(fā)明的內(nèi)容之三是提供了一個措施可以方便地把斜楔打開，使其失去夾持焊絲
3的作用。這樣在送絲機不工作時也可以使焊絲從送絲機上方便地抽回去，解決了以往脈動 送絲機不能像普通送絲機那樣退絲的問題。


圖1:本發(fā)明的推拉脈動送絲裝置的結(jié)構(gòu)原理2:送絲夾頭1正視3:圖2的送絲夾頭1側(cè)視剖面4:偏心座正視5:偏心座側(cè)視6:焊絲運動分析7:焊絲阻尼管8原理8:平衡塊3示意圖
具體實施例方式
結(jié)合附圖，下面描述本發(fā)明的具體實施方案。 圖1為本發(fā)明的推拉脈動送絲裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。圖中1為送絲夾頭。夾頭固定 在偏心輪2上。偏心輪2由電機4的軸帶動旋轉(zhuǎn)。電機軸上還裝有平衡塊3。焊絲6穿過 機座5上段的孔道7，進入夾頭1，從下面阻尼管8中送出。電機4也是固定在機座5上的。
圖2為送絲夾頭1的正視圖。圖3為送絲夾頭的側(cè)視剖面圖。
夾頭1實際上由兩部分組成。圖中上部為1A，下部為1B。 IOA為兩個滾輪，滾輪中 夾持著焊絲6。滾輪兩側(cè)緊貼著左右兩個斜楔11A。斜楔張口向上。這樣與滾輪10A—起 能夾持焊絲6。焊絲可以輕松地向上提起，但當焊絲要向下運動時，會帶動滾輪向著斜楔的 窄口方向前進，結(jié)果焊絲會被越壓越緊，所以被卡住。當斜楔11A角度合適時，焊絲是不能 向下運動的。 滑片12A上有四個擋片13A(圖上只標注了一個)，把滾輪IOA保持在水平的位置， 并可自由轉(zhuǎn)動。斜楔11A固定在夾頭底架14的側(cè)面上。底架的形狀猶如一個底部有大孔 的方盒。斜楔11A與底架14底部平面間有一道縫，滑片12A即可在此縫內(nèi)上下移動。彈 簧15A—頭固定在底架14上，一頭壓著滑片12A，使滑片上的滾輪總是輕輕地壓在斜楔11A 上，保證斜楔對焊絲的夾持作用。 夾頭1B的基本結(jié)構(gòu)與1A相似。滾輪10B裝在滑片12B的擋片13B內(nèi)。彈簧15B 把滾輪10B壓在斜楔11B上。與夾頭1A不同的是斜楔11B是張口向下的，這樣焊絲可以自 由地向下運動而不能向上?；?2B也是夾在斜楔和底架的底面所形成的縫隙中，在里面滑動。 除了楔口方向不同外，1A夾頭的滑片12A上部還有一個沖壓出來的突塊17，而滑 片12B上沒有?；?2A的底部是平的，而滑片12B的底部卻是呈尖角鼓起的。插入片18 從底架14的側(cè)面穿過，一邊寬一邊窄?；?2B的尖角鼓起平時面向插入片18的較窄的 地方，并不與其相接觸，所以滾輪10B由于彈簧15B的壓緊能很好地保證斜楔對焊絲的夾持 作用。但當插入片如圖所示向左推動時，插入片的寬處將把滑片12B帶滾輪IOB從斜楔上 頂開，滾輪不再與斜楔接觸。于是，夾頭在兩個方向都不再起作用了 ，焊絲可以自由回退了 。這解決了普通的帶夾頭的脈動送絲機不能退焊絲的問題。 夾頭1A和IB也可做成獨立分開的兩塊。但集成在一起，有利于制造和裝配，如保證兩個夾頭間焊絲的平行度和同心度。共用一個底架14，也使夾頭的總重量和尺寸減少，這一切都有利于減少脈動送絲中最討厭的振動問題。 與斜楔配合起夾持作用的，除上述的滾輪外，也可以是傳統(tǒng)中經(jīng)常采用的其他焊
絲夾持件，如前述中國專利中所描述的鋼球滑塊等，其作用都是一樣的。
圖4是偏心輪2的正視圖。圖5是其側(cè)視圖。 偏心輪座21裝在電機軸22上。輪座21的中心0'與電機中心0相距偏心e。當電機旋轉(zhuǎn)時，偏心輪座21繞電機軸心0以e為半徑而轉(zhuǎn)動。偏心輪座外套軸承23，軸承外還有套環(huán)24。此套環(huán)24是與夾頭底架14焊在一起的，因此，當偏心輪座21轉(zhuǎn)動時會帶動夾頭一起運動。但夾頭中有焊絲通過，焊絲受上下導孔的限制，只能左右彎曲一些，不能任意轉(zhuǎn)動。因此，夾頭不會旋轉(zhuǎn)，只能作上下左右的晃動。偏心輪座21的形狀像一個盆子，盆底還有一個弧狀突出25。 圖6為焊絲運動分析圖。圖中0°表示電機旋轉(zhuǎn)一周的開始時刻。圖中21為偏心輪座。電機軸心為O點，偏心輪座中心為(T點。l為夾頭。在0°時刻偏心輪座中心(T正好在電機軸心0的上方，滾輪10A及10B均在正常緊貼斜楔狀態(tài)。焊絲6被緊緊夾持，既不能向上，也不能向下。 當電機軸以逆時針方向轉(zhuǎn)了 90°后，如圖所示，偏心輪座的中心(T也向左轉(zhuǎn)了90° 。以(T為中心的夾頭l也跟著移動，但由于焊絲的限制，夾頭仍保持著原來與垂直線平行的方向，只是向左向下移動了一些，焊絲也被夾持著彎曲了一點而運動。焊絲上的某一點A已不再在原處了。 當電機軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到180°時，如圖所示，偏心輪座21的中心0—移動到了電機軸心0的下面。焊絲上的A點也移動到了新的位置，與原來O。時相比，焊絲前進了兩個偏心距2e。 當電機繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，偏心輪座21的中心(T開始向上移動，焊絲此時也被夾持著向上移動，即開始反方向回抽。一直到某個時刻，如圖上所示 270。左右，焊絲回抽到最高位置。焊絲上的A點離開原來的最低位置已有一定距離Sb 了。此時，偏心輪座21上的弧狀突起25已與夾頭1上的突塊17相接觸了 。然后，當偏心輪座21繼續(xù)運動到如圖上315°時所示，弧狀突出25插入突塊17底下，把突塊17連帶著滾輪10A從斜楔11A上抬起。使?jié)L輪和斜楔脫離接觸。這樣夾頭1A對焊絲的夾持作用被消除。焊絲可以任意通過夾頭1A了。 在這以后，當偏心輪座21繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，由于滾輪10A已經(jīng)脫開，而滾輪IOB本來是可以允許焊絲向前移動，或者說允許夾頭沿焊絲自由后退的，因此整個夾頭1不再對焊絲起任何夾持作用。夾頭沿著焊絲向上滑動，焊絲停留不動。焊絲上的A點，也停留在原處，一直到360°時，一切恢復到原始狀態(tài)O。。 在整個過程中，焊絲上的某點A先是向下送進了 2e的距離，以后又后退了 Sb，一共前進了 2e-Sb的距離，這是焊絲在一個脈動過程中送進的有效量，稱為步距S。 S = 2e-Sb。此處2e是前進步距，等于兩個偏心量，Sb稱為回抽量。焊絲單位時間內(nèi)真正的送絲量為SXf， f為頻率，也就是電機的轉(zhuǎn)動速度。
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改變弧狀突出25的長度，可以改變回抽作用時間的長短，從而改變回抽量Sb。改變弧狀突出25在偏心輪座21上的位置也可改變回抽發(fā)生的相位，即開始和結(jié)束的時刻，為精確控制電路過程提供了 一種可能。 —般來說，打開了的夾頭在焊絲上滑動時造成的阻力是很小的，后退的夾頭對焊絲帶動的阻力也是很小的。所以在上述270。左右以后，夾頭不再對焊絲起夾持作用期間焊絲是不會跟著夾頭一起被摩擦力帶回去的。但為了防止在高速運動中焊絲仍被繼續(xù)帶動，造成回抽量Sb的不恒定，在機構(gòu)中設(shè)置了一個焊絲阻尼管8，如圖7所示。圖中81是一根空心管，兩端有小孔。焊絲6從管子一端的小孔進入，從另一端小孔出去，。管子中部有一個螺絲82，壓在焊絲上，使焊絲彎曲。調(diào)節(jié)螺絲可改變焊絲的彎曲程度，使焊絲通過管子的阻力改變，從而保證焊絲不會被打開的夾頭的摩擦力所帶動。 由于脈動送絲機構(gòu)工作的特殊性，工作時往往伴隨著較大的振動與噪音，有時甚
至能成為決定送絲機構(gòu)壽命、工作可靠性及能否被生產(chǎn)所接受的關(guān)鍵因素。 上述送絲機構(gòu)中由于電機軸上帶著偏心輪座21，而其重心不在電機軸心0上，所
以在高速旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生強烈的振動。輪座21外面還裝著夾頭等許多上下左右晃動的零件，
更使振動進一步加強。 這兩種振動的性質(zhì)是不同的，所以必須采用不同的措施加以解決。 圖8所示為本發(fā)明的平衡塊圖。平衡塊3內(nèi)部為偏心圓塊31，其形狀和重量與偏
心輪座21完全相同，只是在電機軸上的位置相差180° ，相對而立。這樣兩個偏心件所引起
的旋轉(zhuǎn)振動就基本抵消了。 軸承32套在偏心圓塊31的外面，軸承外又套平衡環(huán)33，該環(huán)與基座5通過彈簧34相連。當電機旋轉(zhuǎn)時，平衡環(huán)33不會跟著一起轉(zhuǎn)，只是上下左右地晃動。
由于平衡環(huán)33的運動方式與偏心輪座外面21所帶的夾頭等物體非常相似，都是上下左右的晃動，因此當選擇平衡環(huán)33的重量與偏心輪座21外面所帶的物體重量大致相等時，因晃動而引起的振動可以得到基本消除。
權(quán)利要求
一種推拉脈動送絲裝置，由電機、偏心輪、送絲夾頭、阻尼管組成，電機通過偏心輪帶動送絲夾頭，使夾持在夾頭內(nèi)的焊絲送進，其特征是偏心輪座(21)上所帶的夾頭(1)由兩個夾持作用相反的夾頭1A和夾頭1B所組成；夾頭1A只允許焊絲后退，夾頭1B只允許焊絲前進；當夾頭(1)向前運動時焊絲被夾持前進，當夾頭(1)向后運動時，焊絲被夾持一起回退，但回退到中途，夾頭1A上的突塊(17)被偏心輪座(21)的弧狀突出(25)提起，從而使與突塊(17)相連的滑片(12A)及滾輪(10A)從斜楔(11A)上提起，使夾頭1A的夾持作用被消除，焊絲停止回退，夾頭(1)滑回出發(fā)點。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的推拉脈動送絲裝置，其特征是在夾頭(1)內(nèi)與斜楔(IIA)、 (11B)相配合的焊絲夾持物是滾輪，或者是鋼球、滑塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的推拉脈動送絲裝置，其特征是夾頭(1)的底架(14)內(nèi)有一 個插入片(18)，一部分寬，一部分窄，夾頭IB的劃片(12B)底部呈尖角突起。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的推拉脈動送絲裝置，其特征是焊絲通道上有阻尼管(8)，兩 端有較焊絲直徑稍大的小孔，中間孔直徑較大，有螺絲(82)壓住焊絲。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的推拉脈動送絲裝置，其特征是電機軸上裝有平衡塊(3)，其 內(nèi)部的偏心圓塊(31)的形狀和重量與偏心輪座(21)完全相同，但方位相差180° ，正好相 對而立，外部的平衡環(huán)(33)通過彈簧(34)與機座(5)相連，其重量與偏心輪座(21)外部 所帶的物體大致相等。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種推拉脈動送絲裝置。電機帶動一個偏心輪，偏心輪上有一個能夾持焊絲的夾頭。夾頭內(nèi)有兩個夾持方向相反的斜楔，一個只允許焊絲向前，另一個只允許焊絲后退。當夾頭被偏心輪帶動向前時，焊絲向前送進；當夾頭被帶動向后時，焊絲被向后回抽。但到一定位置時，回抽焊絲的斜楔突然被打開，于是回抽停止。這樣造成了焊絲一進一退，但進多退少的脈動送進作用。本裝置的特點是動作可靠，結(jié)構(gòu)簡單輕巧，振動小。
文檔編號B23K9/133GK101733520SQ20091025863
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者侯潤石, 吳勇健, 孫子建, 王仕凱, 王光輝, 王海輝, 禇華 申請人:杭州凱爾達電焊機有限公司