专利名称：自动引弧和送条焊钳的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种手工电弧焊焊钳，尤其是指一种可自动引弧和送焊条的手工电弧焊焊钳。
现有手工电弧焊是一种广泛采用的焊接技术，焊接规范主要控制焊条直径和焊接电流，手弧焊虽然操作方便、适应性强，但主要缺点是焊接质量很大程度上取决于焊工的操作技能。普通人不经过培训和长期操作实践是很难胜任其工作的。在手弧焊过程中，焊工操作焊钳一般完成如下运动①送条运动，即为保持焊接连续进行，焊条必须连续地向前送进，这种运动称为送条运动；②焊缝的生成运动，即焊条横向摆动和焊条沿焊接方向移动两者的合成运动。在传统的手弧焊过程中，焊工操作焊钳同时完成以上两项运动。焊钳的作用主要是夹持焊条和焊接电缆，并设有直接参与这两项运动，如果两项运动协调一致，焊接质量就容易保证，但普通人很难做到这一点。至今为止尚未见有一种焊钳能满足这种要求，以便使普通人未经专门训练就能够进行手工电弧焊作业。
本实用新型的目的就是设计提供一种能较好满足手工电弧焊要求，能自动引弧和送条的手工电弧焊焊钳。
本实用新型的目的得以达到的技术方案是这样实现的自动引弧和送条焊钳，它包括夹头体、微型步进电机、外壳、前支架、后支架、传动件、控制装置、连接件及固定件；其中，微型步进电机、前支架、后支架、传动件均安装在外壳内，其特征是后支架上安装有微型步进电机及与电机轴联结的一对相互啮合的齿轮，前、后支架上安装有光杠及与齿轮相接的丝杠，丝杠上设有与其啮合传动的并穿过光杠的螺母；该螺母露出外壳一侧联结位于外壳外侧的夹头体。
上述设计，当手持焊钳，夹头体夹持焊条和接通电源后，微型步进电机启动，夹头体便随着丝杠的转动，使螺母在光杠的导向下在丝杠上移动，即可达到焊条自动引弧和送条的目的。
下面通过附图和实施例对本实用新型再作进一步说明。
图1是本实用新型构造示意图；图2是本实用新型中夹头体的结构示意图；图3是图2A向视图4是本实用新型控制部分的方框原理图；图5是本实用新型使用状态示意图；如
图1所示，在外壳7内的前部和后部分别固定有前支架12和后支架8，光杠2和丝杠3安装于前支架12和后支架8上，行程开关4和行程开关11分别安装于后支架8的前面和前支架12的后面的外壳7上，螺母10安装在光杠2和丝杠3上，夹头体1固定在螺母10上面，外壳7前端设有导向杆13，导向杆13后端和光杠2的前端通过螺纹联接；步进电机9固定在后支架8上，齿轮5和齿轮6分别安装在丝杠3的轴14上和步进电机9的轴15上。步进电机9带动齿轮6转动，齿轮5和齿轮6啮合使得丝杠3旋转，丝杠3的转动使得螺母10在光杠2的导向作用下沿丝杠3作轴向运动，固定在螺母10上的夹头体1亦随之运动。
导向杆13的作用是在焊接过程中跟踪焊缝，其形状并不拘泥于图示形状，用户可根据实际需要做成其它形状。由于增加了导向杆13，在焊接时，焊钳可以与工件保持一定的机械接触，便于手工操作，克服了传统焊钳在焊接过程中悬空而不易操作的弊病。当然，焊工也可根据个人需要去掉导向杆13。
行程开关4的位置可以调整，以满足不同长度焊条的需要，其主要功能是夹头体1复位后调整开关；行程开关11是自动复位开关，两者的详细说明在控制部分将进一步解释。
如图2，3中，夹头体1的作用是夹持焊条和焊接电缆，夹头体1的前部设有弹性夹头23和夹头套21且夹头套21套在弹性夹头23上；还设有绝缘外壳22并通过螺钉32固定在夹头套21上；在夹头套21的后端通过螺钉16固定有拉环接盘24，拉环接盘24上设有孔17，并通过孔17安装有接环25；弹性夹头23的尾部通过螺纹18联接导电连杆29，并在导电连杆29上套有护套31，并通过螺钉28使其固定。在导电连杆29的尾部设有电缆安装孔20，其作用是安装焊接电缆用的。弹性夹头23中央，形成有焊条安装孔19。焊接电缆的固定是通过导电连杆29上设的螺钉30完成的。在护套31的前部和导电连杆29之间安装有导套26和弹簧27，且拉环接盘24、导套26及弹簧27都滑套在导电连杆29的前部，而夹头套21又通过螺钉16连接在拉环接盘24上，外壳7前端设有导向杆13，且其前端和光杆2前端相连接。所以当更换或松开焊条时，用手向后拉动拉环25，夹头套21随之向后运动，这样弹性夹头23的弹性爪张开，即可安装焊条。松开拉环25，在弹簧27的作用下，弹性夹头23的弹性爪收拢，从而达到夹紧的目的。
弹性夹头23可以夹持与其焊条安装孔19直径相当的焊条。为了保证夹紧刚度和导电性能，在夹持与其焊条安装孔19直径相差大的焊条时，可以更换弹性夹头23，更换弹性夹头23时，即松开其与导电连杆29的螺纹18即可。
为了保证步进电机9可靠地工作，在外壳7的上面要安装电缆线夹，其作用是夹持电缆使步进电机9拖动电缆的有效长度不至于影响其正常工作。(线夹在图中未画出)如图4、5，由电缆A将电源引入控制装制B，该控制装置B包含有中央处理器(CPU)、输入/输出接口芯片(I/O)、可重写的只读存储器(EPROM)、电流互感器及其整形电路及驱动电路等电子元器件，电经电流互感器进入输入/输出接口芯片(I/O)，再经驱动电路接至步进电机9；输入/输出接口芯片(I/O)接设有中央处理器(CPU)及可重写的只读存储器(EPROM)，还设有送条速度选择开关K2、焊条提起高度选择开关K4、起动开关K1、手动复位开关K3及行程开关4、11，其中行程开关4、行程开关11和起动开关K1手动复位开关K3均安装在外壳7上，便于焊接时随时控制。
当一根焊条焊接完毕后，夹头体1要回到起始位置，用来等待安装下一根焊条进行焊接，这个动作称之为复位。为了满足对不同长度焊条复位的需要，在焊接前要首先调整行程开关4的位置。复位过程中，夹头体1向后运动，使行程开关4动作，经输入/输出接口芯片(I/O)给中央处理器(CPU)信号，这时就进入复位后调整程序，它使夹头体1前进一段距离(前进的距离已固化在程序中)，它满足引弧后焊条的提起高度使夹头体1不碰行程开关4，不使行程开关4误动作，保证引弧正常进行。所以，行程开关4起复位后调整夹头体1的作用。
行程开关11是自动复位开关，其功能是在焊接过程中，夹头体1前进使行程开关11动作，这时送条运动结束，夹头体1就向后运动进行复位。与行程开关11并联的是手动复位开关，在焊接过程中，焊工可根据自己的需要随时地使夹头体1复位。
在焊接前必须做以下的准备工作根据要求选择焊条提起高度和送条速度，调整行程开关4的位置。按下起动开关，这时该焊钳就进入待焊状态。
使焊条与所要焊接的工件相接触，这时电缆里就产生短路电流，电流互感器经整形电路向输入/输出接口芯片(I/O)发出信号，中央处理器(CPU)就进入用户程序，这时夹头体1将自动地起焊条设定高度，完成了焊接引弧；稍作停顿(时间由程序设定)，焊条便按规定的送条速度进行焊接。
中途退出焊接时，根据可重写的只读存储器(EP ROM)中固化的用户程序，焊条会前进一段距离，它等于焊条的提起高度，为下一次引弧作准备。
从以上说明可以看出，完成这一系列控制的程序固化在可重写的只读存储器(EPROM)中，对于不同的中央处理器(CPU)和输入/输出接口芯片(I/O)，其程序也不相同，这里就不细述了。
在实施中，本实用新型与现有手工焊钳比较还具有如下优点；
1、本焊钳与变位机械相配合使用，可以实现自动焊接。即为实现自动焊创造了有利条件。
2、把本焊钳固定在其它运动机械上，如平衡吊上，不仅减轻了焊工的劳动强度，而且便于操作。特别采用此种方法，大直径焊条的应用成为可能。解决了过去用一般手工焊钳难以完成的用大直径焊条焊接。
3、采用小直径焊条时，焊接时由于弧长短而不易控制。而利用本焊钳，因为焊条提起高度得到了控制，所以可以小直径焊条进行焊接。又解决了采用小直径焊条进行手工焊接的难题。
权利要求1.自动引弧和送条焊钳，它包括夹头体、微型步进电机、外壳、前支架、后支架、传动件、控制装置、连接件及固定件；其中，微型步进电机、前支架、后支架、传动件均安装在外壳内，其特征是后支架上安装有微型步进电机及与电机轴联结的一对相互啮合的齿轮，前、后支架上安装有光杠及与齿轮相接的丝杠，丝杠上设有与其啮合传动的并穿过光杠的螺母；该螺母露出外壳一侧联结位于外壳外侧的夹头体。
2.如权利要求1所述的自动引弧和送条焊钳，其特征是夹头体前部设有弹性夹头和夹头套且夹头套套在弹性夹头上；还设有绝缘外壳并通过螺钉固定在夹头套上；在夹头套的后端通过螺钉固定拉环接盘，拉环接盘上设有孔，通过孔安装有拉环；弹性夹头的尾部通过螺纹联接有导电连杆，并在导电连杆上套有护套；导电连杆尾部设有电缆安装孔；弹性夹头中央形成有焊条安装孔；护套前部和导电连杆之间安装有导套和弹簧，且拉环接盘、导套及弹簧都滑套在导电连杆的前部，夹头套又固接在拉环接盘上。
3.如权利要求1所述的自动引弧和送条焊钳，其特征是外壳前端设有导向杆，且其后端和光杠前端相连接。
4.如权利要求1所述的自动引弧和送条焊钳，其特征是控制装置包含有中央处理器、输入/输出接口芯片、可重写的只读存储器、电流互感器及其整形电路及驱动电路等电子元器件，在控制装置中还设有送条速度选择开关焊条提起高度选择开关；而行程开关、起动开关、手动复位开关则安装在外壳上。
专利摘要本实用新型涉及手工电弧焊接。解决自动引弧和送条问题。自动引弧和送条焊钳,它包括夹头体、微型步进电机、外壳、前支架、后支架、传动件、控制装置、连接件及固定件;其中,微型步进电机、前支架、后支架、传动件均安装在外壳内,其特征是:后支架上安装有微型步进电机及与电机轴联结的一对相互啮合的齿轮,前、后支架上安装有光杠及与齿轮相接的丝杠,丝杠上设有与其啮合传动的并穿过光杠的螺母;该螺母露出外壳一侧联结位于外壳外侧的夹头体。用于焊接。
文档编号B23K9/28GK2289636SQ97200350
公开日1998年9月2日 申请日期1997年1月13日 优先权日1997年1月13日
发明者杨斌 申请人:杨斌