對(duì)金屬薄板搭接縫進(jìn)行縫焊的方法及電阻縫焊機(jī)技術(shù)

一種用于搭接薄板，特別是用于焊接罐身的縫焊方法，在每次將罐身插入焊接滾輪之間時(shí)瞬時(shí)地減小電極壓力。這樣即使在罐身的開始部分處也能使焊接壓力保持恒定。用這種方法，即使在罐身的開始部分處也能使輸入到薄板上的輸入功率保持恒定，并且即使是在罐身的開始部分處的焊接質(zhì)量也能滿足規(guī)定的要求。（*該技術(shù)在2015年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種用預(yù)定的焊接壓力。本專利技術(shù)還涉及一種用于實(shí)現(xiàn)這種方法的電阻縫焊機(jī)。眾所周知，當(dāng)用滾輪縫焊方法焊接一條金屬薄板縫時(shí)，初始的焊接點(diǎn)經(jīng)常沒有得到完全焊接。這在罐身的生產(chǎn)中是特別不利的，因?yàn)閾p傷的罐身必須從生產(chǎn)線中除去。引起初始未焊接或粗劣焊縫的問題的原因有多種。首先，罐頭的前緣沒有從已經(jīng)焊接好的焊縫長度上得到熱量的任何傳遞。第二，將罐自插入兩個(gè)滾輪電極之間會(huì)迫使兩個(gè)電極分開，因電極的慣性，會(huì)在焊縫上施加一個(gè)作用力，該作用力附加于已經(jīng)設(shè)定的電極壓力上。此外，由于在電極壓力恒定的情況下，受到作用的表面區(qū)域要比沿焊縫作用的區(qū)域小，故在罐身的邊緣處施加了過大的焊接壓力。在起動(dòng)時(shí)電極壓力和/或焊接壓力增加會(huì)導(dǎo)致在滾輪電極之間的薄板中的電阻顯著減小。由于焊接電流是恒定的，給罐身起始處的焊縫的輸入功率是隨所述的電阻減小成正比變化。迄今為止為克服此缺陷所采用的方法一直是增加焊接開始時(shí)的焊接電流。輸入到金屬薄板上的輸入功率P等于焊接電流的平方乘以薄板的阻力。因此，在焊接開始時(shí)薄板阻力的減小可以由電流的對(duì)應(yīng)增加來補(bǔ)償。不過，每分鐘所焊接的罐身的數(shù)量一直在增加。罐身輸入到焊接位置內(nèi)的速度越來越快，從而出現(xiàn)愈來愈大的峰值作用力，這些作用力在許多情況下不再能通過增加電流以滿意地補(bǔ)償。另一個(gè)問題是由在罐身起始邊緣處峰值作用力引起的焊接電極的機(jī)械振動(dòng)。一直以來是通過減小電極中之一個(gè)的質(zhì)量的方式來努力使這種振動(dòng)盡可能地小。本專利技術(shù)的目的是提供一種滾輪縫焊焊接方法，其中在焊接開始時(shí)的這些問題不會(huì)出現(xiàn)，或被大大地減小，以使焊縫從開始就具有所要求的特性。此目的是在一種上述類型的滾輪縫焊焊接方法中通過減小焊接開始時(shí)的電極壓力的方式獲得的。減小焊接開始時(shí)的電極壓力可以將薄板內(nèi)電阻的變化量減到無損害的水平，而同時(shí)并減小機(jī)械振動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施本專利技術(shù)的特別優(yōu)越的方法中，在焊接結(jié)束時(shí)還短時(shí)間地增加電極壓力。本專利技術(shù)的另一個(gè)基本的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)方法的電阻縫焊機(jī)。這是通過在焊縫的尾端增加電極壓力使這一特征實(shí)現(xiàn)的。從文件CH-A660989中，可知在整個(gè)焊接過程中焊接壓力可以間歇地升高和降低以便模擬調(diào)節(jié)焊接電流的效應(yīng)。而在焊接開始時(shí)輸入功率不足的問題在此文件中則沒有討論。另一方面，在本專利技術(shù)中，焊接壓力幾乎盡可能地保持恒定，而這是在焊接開始時(shí)通過短暫地減小電極壓力的方式實(shí)現(xiàn)的。下面參照附圖對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述，其中附圖說明圖1示出了電極壓力隨時(shí)間變化的理想特征曲線；圖2示出了用本專利技術(shù)的裝置獲得的裝置獲得的電極壓力隨時(shí)間變化的曲線；圖3是滾輪縫焊機(jī)上的電極壓力調(diào)節(jié)器的示意圖；圖4示出圖3所示電極壓力調(diào)節(jié)器的一部分；圖5是電極壓力調(diào)節(jié)器的另一個(gè)示意圖；圖6示出了圖5所示電極壓力調(diào)節(jié)器的一部分；和圖7是用圖5所示結(jié)構(gòu)使電極壓力減小的原理圖。圖1示出了在滾輪縫焊機(jī)的焊接滾輪處隨時(shí)間而變化的電極壓力。該曲線圖假定罐身是以每分鐘750個(gè)罐身的速度進(jìn)行焊接。這意味著80毫秒(ms)的時(shí)間就可得到一個(gè)罐身。在每次焊接過程開始時(shí)，也就是當(dāng)罐身被插入到焊接滾輪之間時(shí)，如電極壓力曲線每80毫秒處垂直落差所示的那樣，電極壓力理論上會(huì)突然減小。此處，電極壓力例如從50擔(dān)(daN)特定值減小到15擔(dān)(daN)。在罐身開始處，當(dāng)罐身被插入時(shí)，電極壓力的減小會(huì)產(chǎn)生大致相當(dāng)于所需的，即對(duì)于用50擔(dān)電極壓力進(jìn)行余下的焊接有效的焊接壓力的焊接壓力。在圖示實(shí)例中，電極壓力的減小對(duì)于罐身的高度的約4％，也就是在焊接時(shí)間內(nèi)頭4％的時(shí)段內(nèi)是有影響的。最佳的范圍是焊接時(shí)間的2％—15％之間。在電極壓力最大回落之后，電極壓力理論上會(huì)再次升高，但不是突然地，而是連續(xù)地升高，如圖1所示。當(dāng)然，電極壓力的減小可能會(huì)在此所示時(shí)間長些或短些的時(shí)段內(nèi)發(fā)生。這取決于待焊接的薄板的類型和厚度，并且——就要避免的電極振動(dòng)方面而論——還取決于電極的質(zhì)量。電極壓力落差的量當(dāng)然可以在一個(gè)較寬的范圍內(nèi)加以選擇。在焊接開始時(shí)電極壓力的落差最好能大到足以完全消除使電流突增的需要，即在罐身邊緣，或在插入罐身之時(shí)，幾乎不會(huì)有因電極壓力或焊接壓力的降低導(dǎo)致的電阻的減小。電極壓力當(dāng)然可以以許多種方式使其有暫時(shí)的下降。電極壓力的減小最好是用一個(gè)錘子獲得，該錘子是由一個(gè)焊接周期定時(shí)器進(jìn)行控制，以便瞬時(shí)作用在支撐焊接電極的支撐件上，從而通過錘子的錘擊減小焊接電極處的電極壓力。錘子最好是由一個(gè)電磁線圈加以致動(dòng)。圖2示出了由具有這種帶有一個(gè)電磁致動(dòng)錘的結(jié)構(gòu)的裝置的隨時(shí)間變化的電極壓力。每分鐘的罐身數(shù)量與圖1所示理想特征曲線對(duì)應(yīng)的數(shù)量相等每80毫秒焊接力出現(xiàn)一次迅速下降。在這種情況下，電極壓力減小到約一半。在電極壓力迅速下降后，電極壓力會(huì)比較平緩地升高到電極壓力的所需水平，這會(huì)沿焊縫的其余部分產(chǎn)生所需的焊接壓力。圖3示意性地示出了一個(gè)在罐身縫焊機(jī)上的電極壓力調(diào)節(jié)器。在此縫焊機(jī)上，各個(gè)罐身沿一個(gè)導(dǎo)軌2前行到焊接滾輪處。一個(gè)下焊接滾輪3設(shè)置在一個(gè)臂6上，而一個(gè)上焊接滾輪4設(shè)置在一個(gè)臂或可動(dòng)搖臂7上。焊接是借助一個(gè)電極導(dǎo)線5完成的。這種裝置是已知的。電極壓力借助一個(gè)裝接到機(jī)架10上的電極壓力彈簧8也以已知的方式加以調(diào)節(jié)。此電極壓力彈簧8經(jīng)桿11作用在搖臂7上，并由此作用在上焊接滾輪4上。電極壓力可以通過借助一個(gè)調(diào)節(jié)器9改變電極壓力彈簧8的初始?jí)嚎s力的方式設(shè)定一個(gè)預(yù)定值。圖示裝置還設(shè)置有用于定期減小電極壓力的結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)是經(jīng)一個(gè)連接銷14作用在桿11上，從而作用在搖臂7和焊接滾輪4上。連接銷14向上穿過機(jī)架10的一部分并在與電極壓力彈簧8相對(duì)的一端加寬成一個(gè)連接銷銷頭15。這可在圖4中看得較清楚，其中連接銷14的上端是按放大的比例示出的。在其上端，該連接銷14由一個(gè)錘子19環(huán)繞著，該錘子19被固定就位于機(jī)架10上的兩個(gè)壓縮彈簧17和18之間。錘子19的一部分和上壓縮彈簧18由一個(gè)電磁線圈20環(huán)繞著。為了減小罐身開始處的電極壓力，電磁線圈20在焊接周期定時(shí)器的控制下致動(dòng)和停止。一旦致動(dòng)，當(dāng)電流流過電磁線圈20時(shí)，壓縮彈簧18會(huì)在所產(chǎn)生的磁場中縮短，錘子19會(huì)向上進(jìn)入電磁線圈20的內(nèi)部。可磁化的錘子也可以被向上拉入線圈的內(nèi)部。這個(gè)特征產(chǎn)生了圖2所示曲線的開始部分。錘子加速經(jīng)過距離d(圖4)，然后撞擊連接銷14的銷頭15以便在連接銷4上施加一個(gè)作用力，該作用力在圖中被引向上并抵抗由電極壓力彈簧8施加在焊接滾輪4上的作用力。這樣，在焊接罐身開始時(shí)的有效作用力通過錘子19在連接銷銷頭15上的撞擊而減小到例如不到隨后產(chǎn)生設(shè)定的焊接壓力所需的一半的數(shù)值。在隨后電磁線圈20的激活時(shí)，磁場就會(huì)較慢地減弱，使磁場內(nèi)的彈簧釋放并且使只由電極壓力彈簧8確定的正常電極壓力被恢復(fù)起來。采用這種裝置，可以通過錘子的質(zhì)量及通過線圈的磁場強(qiáng)度影響作用力峰值的幅度。如已經(jīng)陳述的那樣，電磁線圈20的激化和去激化是與焊接周期時(shí)間同步的，在周期定時(shí)器和電磁線圈20的供電電路之間設(shè)置有一個(gè)可調(diào)節(jié)時(shí)間的功能元件。每一脈沖都使極性反向以防永久磁化。圖5示出了電極壓力調(diào)節(jié)器的另一個(gè)構(gòu)型。一個(gè)罐身21沿一個(gè)導(dǎo)軌22前進(jìn)到分別設(shè)置在臂26和27上的焊接滾輪23和24上。焊接是用一個(gè)作為中間電極的導(dǎo)線25進(jìn)行的。電極壓力如已經(jīng)陳述的那樣是借助經(jīng)桿31作用在上焊接滾輪24上的電極壓力彈簧本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于以預(yù)定的焊接壓力對(duì)金屬薄板的搭接縫進(jìn)行縫焊的方法，其特征在于：在焊接開始時(shí)減小電極壓力。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：P泰阿那，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：埃爾帕特朗尼股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：CH[瑞士]