專利名稱：電阻縫焊機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種電阻縫焊機，具體涉及焊接罐體縱縫的電阻縫焊機，該焊機有兩個電極滾輪上下配置，有一個用樞軸安裝的臂，其上面裝著上電極滾輪，將電極滾輪在垂直和焊接方向上引導，有下臂裝著下電極滾輪，并有軟電纜向上電極滾輪提供電流。
在這種類型的已知電阻縫焊機(DE-PS 3，710，875號)中，用樞軸安裝的臂上面安裝著上電極滾輪，將滾輪引導，該臂制成由鐙形件形成的叉和一個擺形臂的形式，各臂的一端樞軸安裝在機架上，另一端在上電極滾輪附近，用關節(jié)互相連接。擺形臂的另一端有安裝上電極滾輪的安裝緣，用滾動軸承在擺形滾輪頭的一端上作可旋轉(zhuǎn)的安裝。在擺形臂這端上，還固定一個齒緣，一條齒鏈通過這齒緣使擺形臂旋轉(zhuǎn)，從而使上電極滾輪旋轉(zhuǎn)。擺形滾輪頭按配重式平衡原理制造，使擺的軸承裝置可承載全部重量，從而使上電極滾輪放在下電極滾輪上時基本沒有重量。為調(diào)節(jié)一定的壓力，有一個彈簧從上方壓在上電極滾輪的軸上。焊接變壓器向上電極滾輪供電的電路包括一個匯流排和擺形滾輪頭，用柔性電纜在二者間連接以供電。一個充注液態(tài)金屬的環(huán)形腔，配置在擺形滾輪頭與擺形臂之間，以便傳導電流。電纜由編織線、即柔性材料制造，可向任何方向彎曲，因為電纜應盡可能少妨礙擺形滾輪頭相對于匯流排的自由活動性。
雖然在這種已知的電阻縫焊機中配備的有擺形滾輪頭的臂，其結(jié)構(gòu)復雜而昂貴，然而應用于重型焊機時，可保證有令人滿意的焊接質(zhì)量，尤其可保證罐體縱焊縫全部長度中有可令人滿意的恒定接頭質(zhì)量。較簡單的電阻縫焊機，其焊接速度低于這種重型焊機，假如能為上電極滾輪配置較簡單的支承裝置，而使焊接質(zhì)量不致下降，則從成本的觀點考慮是比較有利的。假如單純?nèi)∠麛[形滾輪頭，便需使該鐙形件的結(jié)構(gòu)采用該匯流排的形式，于是上電極滾輪區(qū)域中有小運動質(zhì)量的優(yōu)點和有大的垂直活動性的優(yōu)點便會失去。此外，由于需配置彈性電纜，便同樣需盡可能少限制上電極滾輪的垂直活動性。為防止所有這些問題的出現(xiàn)，便需使用昂貴的結(jié)構(gòu)，從而抵銷了取消擺形滾輪頭所達到的節(jié)約目的。最后，由于沒有擺形滾輪頭，則上電極滾輪使用簡單的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的可能性便也不復存在了。
本發(fā)明的目的，是提供一種在一開頭提到的類型的電阻縫焊機，它可不用藉助擺式滾輪頭來安裝上電極滾輪，從而可使其結(jié)構(gòu)簡單，并可取得與采用擺式滾輪頭時基本相同的滿意的焊接效果。
根據(jù)本發(fā)明，解決該問題的方案在于，臂借助電纜按平行四邊形連桿系的原理樞軸安裝，電纜是由沿焊接方向并且平行于下臂配置的金屬薄板制成的，在各種情況下，其一端夾持在機架上，另一端夾持在相對的臂的一端上，至少有一片金屬薄板與組合形成疊層的其它金屬薄板間隔配置。
在本發(fā)明的電阻縫焊機中，不采用已知類型電阻縫焊機的軟帶形結(jié)構(gòu)的電纜，而是設有兩組互相間隔開的金屬薄板，其兩端分別夾持在機架及臂上。同時，至少其中一組制成金屬薄板疊層的形式，以便傳導焊接電流，該焊接電流通過臂流向上電極滾輪。疊層的厚度或金屬板的數(shù)目，取決于所要求的電流流通截面。因此，根據(jù)本發(fā)明，在一端上安裝上電極滾輪的臂，在其另一端上設置一種雙軟帶安裝座，從而按平行四邊形連桿系原理可轉(zhuǎn)動地安裝。由于采用該安裝座，臂的整體只能繞焊接方向橫向上的一根想象的軸線上下運動。在另一方面，臂不能繞其縱軸線或焊接方向運動。因此，上電極滾輪僅能相對于下電極滾輪上下移動，其結(jié)果可防止對焊接質(zhì)量可能有不利效果的任何傾側(cè)動量。臂的這種安裝結(jié)構(gòu)簡單，因為在本發(fā)明的電阻縫焊機中，供電纜擔負兩重作用，即供電作用外還有對臂引導的作用。由于電纜的薄金屬板與臂在焊接方向上前后布置，因而上電極滾輪具有如上文所規(guī)定的在垂直平面中的運動特性。電極滾輪在垂直平面具有靈活的機動性，是因為電極滾輪必須通過的行程，其下極限值基本僅為待焊接的金屬薄板的厚度，其上極限值在使用扁線電極時，再加上扁線的厚度。扁線電極的目的，是防止與待焊接的工件的金屬形成化合物而使電極滾輪污染。與此有關的其他細節(jié)可參看上述專利DE-PS 3，710，875號和例如專利DE-PS-3，516，397，兩者都是申請人本人的發(fā)明。行程的該上極限值約為2毫米。既然行程這樣小，則臂的雙軟帶安裝座保持不繞縱軸線扭轉(zhuǎn)，從而在全部行程中，可保持對上電極滾輪作平行引導。
臂和其安裝座與下臂平行，互相之間有相當小的間隔距離。該安裝座在機架的一側(cè)連接通向焊接變壓器或相似焊接源的線路。下臂是焊接電流回路的一部分，從而焊接電流在其中的流向，與臂及其安裝座中的焊接電流的流向相反。由于該近間隔距離，故發(fā)生單向電流偏移(也叫作近場效應)，是因為輸電線路與回流線路的磁場疊置，結(jié)果導體中的電流線在其相鄰區(qū)域中集中。這方面的其他細節(jié)請參閱《電阻焊接》-1962年第五次斯圖嘉特電阻焊接技術(shù)特別會議報告，杜塞爾道夫德國焊接技術(shù)出版社(DVS)有限公司1963年出版，見第49頁。因此本發(fā)明的電阻縫焊機，可能在形成雙軟帶安裝座的兩個電纜中，僅將下電纜制成厚疊層形式，以輸送焊接電流的主要部分，而可使另一電纜薄很多，例如至少僅需有一塊金屬板。但是，例如為了簡化庫存等工作，沒有理由不使兩供電纜都有薄金屬板疊層結(jié)構(gòu)的形式，這些疊層具有相同的厚度。
在本發(fā)明的電阻縫焊機中，將臂的夾持點定位在適當位置上，便可從一開始固定焊接壓力，即固定上電極滾輪的支承壓力。因此上電極滾輪固定施加向下的預定壓力，并且在上下電極滾輪間沒有待焊材料時，以一定壓力靠在下電極滾輪上使用扁線電極時，一開始時必須將扁線電極向上引入，可利用杠桿等將臂向上推動，達到行程的該上極限值。
本發(fā)明的各種有利的實施方案構(gòu)成了本發(fā)明的各附加特征的主題。
在一種實施方案中，至少一個金屬薄板配置在疊層的遠離下臂的一側(cè)，用彈簧鋼制成，而疊層中的金屬薄板各用銅制成。這樣可保證臂的特別優(yōu)良的樞軸安裝，因為僅在與下臂相鄰的一側(cè)，有銅薄板的導電疊層，而在遠離下臂的一側(cè)，僅有一個彈簧鋼帶。如上文所說的那樣，這是可行的，因為在遠離下臂的一側(cè)，僅有焊接電流的一個非常小的部分流過。薄銅片疊層和薄鋼帶的組合使焊接電流可以輸送，而不降低最佳機械性能，同時使安裝座的制造較經(jīng)濟。
從這一點看，當導電疊層由銅箔構(gòu)成，而安裝座的其他軟帶由彈簧鋼帶構(gòu)成時，將供電的匯流排在金屬薄板之間夾持在與機架相鄰的樞軸安裝座上，可提供最大的優(yōu)點。
在上述這種實施方案中，臂的樞軸安裝座直接和供電匯流排連接，導致與上電極滾輪有最短的連接。樞軸安裝座金屬板的自由長度(沿焊接方向測量)，或其有效寬度，決定于選定的材料和上電極滾輪必需的垂直行程。為避免不必要的運動質(zhì)量，應該使上電極滾輪與樞軸安裝座之間的臂長保持盡可能的短。同時，又不能降低到某一最小長度以下，因為如采用扁線電極，一般必需有空間容納電極滾輪前面的惰性滾輪。
在一種較佳的實施方案中，匯流排沿著焊接方向的橫向伸展，穿過一個由機架、與之相對的臂的端部以及兩金屬薄板形成的空間，與該空間的夾持點以外的兩相鄰金屬薄板之間有一個間隙。因此，即使匯流排沿著下臂的橫向延伸至臂的樞軸安裝座內(nèi)側(cè)的空間中，其垂直活動性不受障礙，因為匯流排在這區(qū)域中被減小截面，使之樞軸安裝座兩相鄰的金屬板有足夠的間距。
在本發(fā)明的一種實施方案中，匯流排和與之相對的臂的端部，在與下臂相鄰的一側(cè)和與下臂遠離的一側(cè)上都有螺紋孔，將樞軸安裝座的金屬板與匯流排及臂用螺栓作簡易連接，這與軟帶安裝座的一般情況相同。
在本發(fā)明的一種實施方案中，臂為叉形塊形式，其自由端上安裝可旋轉(zhuǎn)的上電極滾輪，故運動質(zhì)量可進一步減小。
在一種實施方案中，在臂的自由端與機架之間配置一種帶彈簧的伸縮腿，該彈簧作用在臂的自由端上，彈簧一側(cè)支承在機架上，其另一側(cè)支承在臂上，彈簧力可通過伸縮腿的長度調(diào)節(jié)，以改變焊接壓力，這樣伸縮腿沒有任何引導功能，而僅用于調(diào)定焊接壓的。
由于不用擺式滾輪頭，便需為上電極滾輪設置另一種驅(qū)動措施?？蓪⒈饩€電極繞過電極滾輪，利用由電阻縫焊機中其他地點上驅(qū)動的扁線電極來驅(qū)動上電極滾輪。下電極滾輪可設置相同的驅(qū)動措施。
在進行的試驗中發(fā)現(xiàn)，當銅箔厚度在7/100至15/100毫米范圍內(nèi)可產(chǎn)生良好的效果。在這情況下，可用兩個銅箔疊層或用一個銅箔疊層與一個鋼帶的組合來作為臂的樞軸安裝座。
下面參照附圖詳細敘述本發(fā)明各實施例。


圖1 顯示本發(fā)明電阻縫焊機的局部側(cè)視圖;
圖2 顯示電阻縫焊機的局部俯視圖;
圖3 顯示圖1中細節(jié)Ⅲ的放大示意圖;
圖4 為樞軸安裝座另一實施形式的局部示意圖。
圖1示出用于縫焊罐體2(見圖3)的電阻縫焊機上下臂區(qū)的局部側(cè)視圖。圖2示出電阻縫焊機同一區(qū)域的局部俯視圖。上臂6與下臂8互相平行而有垂直間距地在機架4上固定。一根臂12配置在上臂6與下臂8之間，其一端用樞軸安裝在機架4上，其自由端支承上電極滾輪14。下臂自由端支承下電極滾輪16。電極滾輪14、16在垂直方向上上下布置，可在分別固定于上、下臂的軸18及20上自由旋轉(zhuǎn)。臂12的樞軸用標號10標志其整體，在下面將詳細敘述。樞軸安裝座10與臂12沿焊接方向前后配置，該焊接方向與下臂8的縱軸線平行。樞軸安裝座10按下文中詳述的方式制造，即臂12將電極滾輪14在垂直方向和焊接方向上引導，從而使上電極滾輪14僅能在焊接方向所處平面，及其中間斷面所處平面中活動。下臂8具有剛性，使下電極滾輪僅能繞其軸20旋轉(zhuǎn)。
圖中所示電阻縫焊機是一結(jié)構(gòu)非常緊湊的焊機，其中，將罐體2的待縱縫焊接的金屬薄板，在緊靠焊接工位前提供給彎卷工位22，卷成圓柱形。借助Z形軌24，將罐體兩邊緣的產(chǎn)生縱焊縫處，放置到正確的相對位置，并在該狀態(tài)下，利用圖中未示的輸送器，輸送至上電極滾輪14與下電極滾輪16之間，進行縱縫焊接。
在圖示的電阻縫焊機中，將一扁線電極26按圖1及3所示方式引導繞過上電極滾輪14，并用驅(qū)動托輥28驅(qū)動，與托輥28相連的驅(qū)動裝置未示出。通常也同樣地將扁線電極引導圍繞下電極滾輪16，但為簡明起見圖中未示出，這是因為對扁線電極的引導是本申請人另一專利申請的主題，為了解本發(fā)明，并不需要對其進行詳細敘述。
臂12是一個叉形截面的塊體，其自由端上固定有軸18，上電極滾輪14可在軸18上旋轉(zhuǎn)。臂12由良導電體材料構(gòu)成。在圖示的實施例中，臂12的樞軸安裝座10由一塊彈簧鋼薄板101(即鋼帶)和一疊另外的金屬薄板102組成，一疊金屬薄板102在各種情況下都是由銅箔組成。全部金屬薄板101，102都平行于下臂，并在下臂的橫向方向上、下配置。金屬薄板不僅構(gòu)成臂12的樞軸安裝座10，而且還構(gòu)成向上電極滾輪14供給焊接電流的供電纜。為進行曾在文首解說過的配電，僅需下供電纜用良導電體的金屬薄片來制造便可，因為焊接電流主要從其中通過。另一方面，上金屬薄板101可用彈簧鋼制造，因為難得有焊接電流從其中通過。鋼帶101和銅箔疊層102的一端各夾緊在機架4上，而另一端夾在臂12的相對端上。匯流排30端部的截面為矩形，匯流排30從焊接變壓器開始沿著焊接方向的橫向、在鋼帶101與銅箔疊層之間伸展。匯流排與圖中未示的焊接變壓器的連接，僅用匯流排部分32表示。匯流排30制成實心銅塊的形式，其上面形成有螺紋孔，螺栓34擰入其中，以便將彈簧鋼帶和銅箔疊層在匯流排30上夾緊，從而如圖示在機架上夾緊。臂12制成叉形塊的形式，在與匯流排30相對的端上，有一個連續(xù)的實心腹板，其上有類似的螺紋孔，以容納螺栓36。這樣，臂12利用供電纜101、102，按平行四邊形連桿系的原理作可旋轉(zhuǎn)的安裝。匯流排30在焊接方向的橫向上伸展，穿過由機架4、與此相對的臂端及金屬薄片101，102所形成的一個空間，占據(jù)這空間，但與在夾持點以外的兩相鄰金屬薄板之間有間隙，從而使匯流排30不影響臂12的樞軸活動性。也可不用鋼帶101而用另一銅箔疊層102′來代替(見圖4)。
樞軸安裝座10也可以不夾持在匯流排30上而直接夾持在機架4上，通過附加的電接頭與匯流排30連接。然而在圖示實施方案的形式中，可取得較緊湊的結(jié)構(gòu)形式。
在作試驗的實施例中，銅箔的厚度為7/100mm。試驗證明厚度為15/100mm也很適合?？筛鶕?jù)電流強度和電阻縫焊機的幾何條件，在以上兩值之間選擇數(shù)值，也可選低些或高些的數(shù)值。
下電極臂8是剛性的，由良導電體材料制成。每一電極滾輪具有一個定子，分別與軸18或20連接，定子上圍繞有一個轉(zhuǎn)子。定子與轉(zhuǎn)子間設有環(huán)形間隙，其中充注液態(tài)金屬，以傳導電流。此外，電極滾輪按一般方式由內(nèi)部冷卻。
有一個叉形架38配置在臂12的自由端上，該叉形架頂上插入有軸40，軸40另一端從上臂6上伸出。一個設有外螺紋的臺肩套筒44，擰入上臂6的螺紋孔42中。其臺肩46圍繞孔48，軸40從孔48中通過。一個彈簧50夾持在臺肩46頂部與支架38底部之間，對臂12的自由端施加壓力，從而對上電極滾輪14施加壓力?？赏ㄟ^將臺肩套筒44在上臂6中擰出或擰入，按需要調(diào)節(jié)彈簧50的壓力，而彈簧的壓力可從設在軸40上端上的標尺25讀出。于是在臂12與上臂6之間，形成一種伸縮型腿，通過其伸縮的長短可調(diào)節(jié)焊接壓力。
操作時，焊接電流從焊接變壓器通過匯流排30及電纜101，102進入臂12，從臂12進入上電極滾輪14。焊接時，焊接電流從上電極滾輪通過罐體2，進入下電極滾輪16，從下電極滾輪16通過下臂8，返回焊接變壓器。于是樞軸安裝座10構(gòu)成一種雙軟帶安裝座，對臂12作樞軸支承，同時用于輸送焊接電流。樞軸安裝座10只允許上電極滾輪14垂直上下移動。上述結(jié)構(gòu)可省卻昂貴的擺式滾輪頭，使電阻縫焊機結(jié)構(gòu)緊湊，但不影響上電極滾輪14在垂直方向和焊接方向上的順利導引。
權(quán)利要求
1.一種電阻縫焊機，尤其是用于罐體縱縫焊接的電阻縫焊機，具有兩個電極滾輪上下配置，一個用樞軸安裝的臂，其上裝著上電極滾輪，將電極滾輪在垂直與焊接方向上導引，一個下臂其上安裝著下電極滾輪，有柔性電纜向上電極滾輪提供電流，其特征在于臂(12)藉助電纜按平行四邊形連接桿系方式作可旋轉(zhuǎn)的安裝，電纜由沿焊接方向并平行于下臂(8)而配置的薄金屬板(101，102，102′)組成，在各種情況下，其一端都夾持在機架(4)上，其另一端夾持在與之相對的臂(12)的一端上，其中至少有一個金屬板101，與組合形成疊層的其他金屬薄板(102)間隔配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻縫焊機，其特征在于所述至少一個金屬薄板(101)，配置在疊層的遠離下臂(8)的一側(cè)，用彈簧鋼制成，而疊層的金屬薄板(102，102′)各用銅制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻縫焊機，其特征在于金屬薄板(102，102′)組合形成兩個疊層，互相間隔配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項所述的電阻縫焊機，其特征在于每一疊層中的金屬薄板(102，102′)是由銅箔組成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項所述的電阻縫焊機，其特征在于一個供電的匯流排(30)在金屬薄板(101，102;102′)之間，夾持在與機架(4)相鄰的樞軸安裝座(10)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電阻縫焊機，其特征在于匯流排(30)沿著焊接方向的橫向伸展，穿過一個由機架(4)、與之相對的臂(12)的端部以及金屬薄板(101，102;102′)形成的空間，與該空間中的夾持點以外的兩相鄰金屬薄板(101，102;102′)之間有一個間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電阻縫焊機，其特征在于匯流排(30)和與之相對的臂(12)的端部，在與下臂(8)相鄰的一側(cè)和與下臂(8)遠離的一側(cè)上都具有螺紋孔，以容納螺栓(34，36)，將金屬薄板(101，102;102′)夾持住。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任何一項所述的電阻縫焊機，其特征在于臂(12)為叉形截面的塊體，其自由端上安裝有可旋轉(zhuǎn)的上電極滾輪(14)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任何一項所述的電阻縫焊機，其特征在于在臂(12)的自由端與機架(4)之間，配置一種帶彈簧(5)的伸縮腿(38-52)，該彈簧(5)作用在臂(12)的自由端上，彈簧一側(cè)支承在機架(14)上，其另一側(cè)支承在臂(12)上，彈簧力可通過伸縮腿的長度調(diào)節(jié)，以改變焊接壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的電阻縫焊機，其特征在于有扁線電極取繞過各電極滾輪，至少上電極滾輪(14)可由扁線電極(26)驅(qū)動。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電阻縫焊機，其特征在于銅箔(102，102′)的厚度值在7/100至15/100mm范圍內(nèi)。
全文摘要
一種緊湊型電阻縫焊機，其上電極滾輪設在樞軸安裝臂上而不是在擺式滾輪頭上。下電極滾輪按常規(guī)設在剛性下臂上。臂的樞軸安裝座由鄰近下臂一側(cè)的銅箔疊層和遠離下臂一側(cè)的鋼帶組成。鋼帶和銅箔一側(cè)夾持在機架上，另一側(cè)夾持在臂的相對端上。臂按平行四邊形連桿原理樞軸安裝，同時樞軸安裝座向上電極滾輪輸送焊接電流。樞軸安裝座只允許上電極滾輪垂直上下移動。這樣可免去高價擺式滾輪頭，焊機緊湊但不影響上電極滾輪在垂直和焊接方向上的導引。
文檔編號B23K11/06GK1050347SQ9010761
公開日1991年4月3日 申請日期1990年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月20日
發(fā)明者奧思馬·斯蒂格 申請人:埃爾帕特朗尼股份公司