专利名称：电阻缝焊机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电阻缝焊机，具体涉及焊接罐体纵缝的电阻缝焊机，该焊机有两个电极滚轮上下配置，有一个用枢轴安装的臂，其上面装着上电极滚轮，将电极滚轮在垂直和焊接方向上引导，有下臂装着下电极滚轮，并有软电缆向上电极滚轮提供电流。
在这种类型的已知电阻缝焊机(DE-PS 3，710，875号)中，用枢轴安装的臂上面安装着上电极滚轮，将滚轮引导，该臂制成由镫形件形成的叉和一个摆形臂的形式，各臂的一端枢轴安装在机架上，另一端在上电极滚轮附近，用关节互相连接。摆形臂的另一端有安装上电极滚轮的安装缘，用滚动轴承在摆形滚轮头的一端上作可旋转的安装。在摆形臂这端上，还固定一个齿缘，一条齿链通过这齿缘使摆形臂旋转，从而使上电极滚轮旋转。摆形滚轮头按配重式平衡原理制造，使摆的轴承装置可承载全部重量，从而使上电极滚轮放在下电极滚轮上时基本没有重量。为调节一定的压力，有一个弹簧从上方压在上电极滚轮的轴上。焊接变压器向上电极滚轮供电的电路包括一个汇流排和摆形滚轮头，用柔性电缆在二者间连接以供电。一个充注液态金属的环形腔，配置在摆形滚轮头与摆形臂之间，以便传导电流。电缆由编织线、即柔性材料制造，可向任何方向弯曲，因为电缆应尽可能少妨碍摆形滚轮头相对于汇流排的自由活动性。
虽然在这种已知的电阻缝焊机中配备的有摆形滚轮头的臂，其结构复杂而昂贵，然而应用于重型焊机时，可保证有令人满意的焊接质量，尤其可保证罐体纵焊缝全部长度中有可令人满意的恒定接头质量。较简单的电阻缝焊机，其焊接速度低于这种重型焊机，假如能为上电极滚轮配置较简单的支承装置，而使焊接质量不致下降，则从成本的观点考虑是比较有利的。假如单纯取消摆形滚轮头，便需使该镫形件的结构采用该汇流排的形式，于是上电极滚轮区域中有小运动质量的优点和有大的垂直活动性的优点便会失去。此外，由于需配置弹性电缆，便同样需尽可能少限制上电极滚轮的垂直活动性。为防止所有这些问题的出现，便需使用昂贵的结构，从而抵销了取消摆形滚轮头所达到的节约目的。最后，由于没有摆形滚轮头，则上电极滚轮使用简单的旋转驱动器的可能性便也不复存在了。
本发明的目的，是提供一种在一开头提到的类型的电阻缝焊机，它可不用藉助摆式滚轮头来安装上电极滚轮，从而可使其结构简单，并可取得与采用摆式滚轮头时基本相同的满意的焊接效果。
根据本发明，解决该问题的方案在于，臂借助电缆按平行四边形连杆系的原理枢轴安装，电缆是由沿焊接方向并且平行于下臂配置的金属薄板制成的，在各种情况下，其一端夹持在机架上，另一端夹持在相对的臂的一端上，至少有一片金属薄板与组合形成叠层的其它金属薄板间隔配置。
在本发明的电阻缝焊机中，不采用已知类型电阻缝焊机的软带形结构的电缆，而是设有两组互相间隔开的金属薄板，其两端分别夹持在机架及臂上。同时，至少其中一组制成金属薄板叠层的形式，以便传导焊接电流，该焊接电流通过臂流向上电极滚轮。叠层的厚度或金属板的数目，取决于所要求的电流流通截面。因此，根据本发明，在一端上安装上电极滚轮的臂，在其另一端上设置一种双软带安装座，从而按平行四边形连杆系原理可转动地安装。由于采用该安装座，臂的整体只能绕焊接方向横向上的一根想象的轴线上下运动。在另一方面，臂不能绕其纵轴线或焊接方向运动。因此，上电极滚轮仅能相对于下电极滚轮上下移动，其结果可防止对焊接质量可能有不利效果的任何倾侧动量。臂的这种安装结构简单，因为在本发明的电阻缝焊机中，供电缆担负两重作用，即供电作用外还有对臂引导的作用。由于电缆的薄金属板与臂在焊接方向上前后布置，因而上电极滚轮具有如上文所规定的在垂直平面中的运动特性。电极滚轮在垂直平面具有灵活的机动性，是因为电极滚轮必须通过的行程，其下极限值基本仅为待焊接的金属薄板的厚度，其上极限值在使用扁线电极时，再加上扁线的厚度。扁线电极的目的，是防止与待焊接的工件的金属形成化合物而使电极滚轮污染。与此有关的其他细节可参看上述专利DE-PS 3，710，875号和例如专利DE-PS-3，516，397，两者都是申请人本人的发明。行程的该上极限值约为2毫米。既然行程这样小，则臂的双软带安装座保持不绕纵轴线扭转，从而在全部行程中，可保持对上电极滚轮作平行引导。
臂和其安装座与下臂平行，互相之间有相当小的间隔距离。该安装座在机架的一侧连接通向焊接变压器或相似焊接源的线路。下臂是焊接电流回路的一部分，从而焊接电流在其中的流向，与臂及其安装座中的焊接电流的流向相反。由于该近间隔距离，故发生单向电流偏移(也叫作近场效应)，是因为输电线路与回流线路的磁场叠置，结果导体中的电流线在其相邻区域中集中。这方面的其他细节请参阅《电阻焊接》-1962年第五次斯图嘉特电阻焊接技术特别会议报告，杜塞尔道夫德国焊接技术出版社(DVS)有限公司1963年出版，见第49页。因此本发明的电阻缝焊机，可能在形成双软带安装座的两个电缆中，仅将下电缆制成厚叠层形式，以输送焊接电流的主要部分，而可使另一电缆薄很多，例如至少仅需有一块金属板。但是，例如为了简化库存等工作，没有理由不使两供电缆都有薄金属板叠层结构的形式，这些叠层具有相同的厚度。
在本发明的电阻缝焊机中，将臂的夹持点定位在适当位置上，便可从一开始固定焊接压力，即固定上电极滚轮的支承压力。因此上电极滚轮固定施加向下的预定压力，并且在上下电极滚轮间没有待焊材料时，以一定压力靠在下电极滚轮上使用扁线电极时，一开始时必须将扁线电极向上引入，可利用杠杆等将臂向上推动，达到行程的该上极限值。
本发明的各种有利的实施方案构成了本发明的各附加特征的主题。
在一种实施方案中，至少一个金属薄板配置在叠层的远离下臂的一侧，用弹簧钢制成，而叠层中的金属薄板各用铜制成。这样可保证臂的特别优良的枢轴安装，因为仅在与下臂相邻的一侧，有铜薄板的导电叠层，而在远离下臂的一侧，仅有一个弹簧钢带。如上文所说的那样，这是可行的，因为在远离下臂的一侧，仅有焊接电流的一个非常小的部分流过。薄铜片叠层和薄钢带的组合使焊接电流可以输送，而不降低最佳机械性能，同时使安装座的制造较经济。
从这一点看，当导电叠层由铜箔构成，而安装座的其他软带由弹簧钢带构成时，将供电的汇流排在金属薄板之间夹持在与机架相邻的枢轴安装座上，可提供最大的优点。
在上述这种实施方案中，臂的枢轴安装座直接和供电汇流排连接，导致与上电极滚轮有最短的连接。枢轴安装座金属板的自由长度(沿焊接方向测量)，或其有效宽度，决定于选定的材料和上电极滚轮必需的垂直行程。为避免不必要的运动质量，应该使上电极滚轮与枢轴安装座之间的臂长保持尽可能的短。同时，又不能降低到某一最小长度以下，因为如采用扁线电极，一般必需有空间容纳电极滚轮前面的惰性滚轮。
在一种较佳的实施方案中，汇流排沿着焊接方向的横向伸展，穿过一个由机架、与之相对的臂的端部以及两金属薄板形成的空间，与该空间的夹持点以外的两相邻金属薄板之间有一个间隙。因此，即使汇流排沿着下臂的横向延伸至臂的枢轴安装座内侧的空间中，其垂直活动性不受障碍，因为汇流排在这区域中被减小截面，使之枢轴安装座两相邻的金属板有足够的间距。
在本发明的一种实施方案中，汇流排和与之相对的臂的端部，在与下臂相邻的一侧和与下臂远离的一侧上都有螺纹孔，将枢轴安装座的金属板与汇流排及臂用螺栓作简易连接，这与软带安装座的一般情况相同。
在本发明的一种实施方案中，臂为叉形块形式，其自由端上安装可旋转的上电极滚轮，故运动质量可进一步减小。
在一种实施方案中，在臂的自由端与机架之间配置一种带弹簧的伸缩腿，该弹簧作用在臂的自由端上，弹簧一侧支承在机架上，其另一侧支承在臂上，弹簧力可通过伸缩腿的长度调节，以改变焊接压力，这样伸缩腿没有任何引导功能，而仅用于调定焊接压的。
由于不用摆式滚轮头，便需为上电极滚轮设置另一种驱动措施。可将扁线电极绕过电极滚轮，利用由电阻缝焊机中其他地点上驱动的扁线电极来驱动上电极滚轮。下电极滚轮可设置相同的驱动措施。
在进行的试验中发现，当铜箔厚度在7/100至15/100毫米范围内可产生良好的效果。在这情况下，可用两个铜箔叠层或用一个铜箔叠层与一个钢带的组合来作为臂的枢轴安装座。
下面参照附图详细叙述本发明各实施例。
图1 显示本发明电阻缝焊机的局部侧视图;
图2 显示电阻缝焊机的局部俯视图;
图3 显示图1中细节Ⅲ的放大示意图;
图4 为枢轴安装座另一实施形式的局部示意图。
图1示出用于缝焊罐体2(见图3)的电阻缝焊机上下臂区的局部侧视图。图2示出电阻缝焊机同一区域的局部俯视图。上臂6与下臂8互相平行而有垂直间距地在机架4上固定。一根臂12配置在上臂6与下臂8之间，其一端用枢轴安装在机架4上，其自由端支承上电极滚轮14。下臂自由端支承下电极滚轮16。电极滚轮14、16在垂直方向上上下布置，可在分别固定于上、下臂的轴18及20上自由旋转。臂12的枢轴用标号10标志其整体，在下面将详细叙述。枢轴安装座10与臂12沿焊接方向前后配置，该焊接方向与下臂8的纵轴线平行。枢轴安装座10按下文中详述的方式制造，即臂12将电极滚轮14在垂直方向和焊接方向上引导，从而使上电极滚轮14仅能在焊接方向所处平面，及其中间断面所处平面中活动。下臂8具有刚性，使下电极滚轮仅能绕其轴20旋转。
图中所示电阻缝焊机是一结构非常紧凑的焊机，其中，将罐体2的待纵缝焊接的金属薄板，在紧靠焊接工位前提供给弯卷工位22，卷成圆柱形。借助Z形轨24，将罐体两边缘的产生纵焊缝处，放置到正确的相对位置，并在该状态下，利用图中未示的输送器，输送至上电极滚轮14与下电极滚轮16之间，进行纵缝焊接。
在图示的电阻缝焊机中，将一扁线电极26按图1及3所示方式引导绕过上电极滚轮14，并用驱动托辊28驱动，与托辊28相连的驱动装置未示出。通常也同样地将扁线电极引导围绕下电极滚轮16，但为简明起见图中未示出，这是因为对扁线电极的引导是本申请人另一专利申请的主题，为了解本发明，并不需要对其进行详细叙述。
臂12是一个叉形截面的块体，其自由端上固定有轴18，上电极滚轮14可在轴18上旋转。臂12由良导电体材料构成。在图示的实施例中，臂12的枢轴安装座10由一块弹簧钢薄板101(即钢带)和一叠另外的金属薄板102组成，一叠金属薄板102在各种情况下都是由铜箔组成。全部金属薄板101，102都平行于下臂，并在下臂的横向方向上、下配置。金属薄板不仅构成臂12的枢轴安装座10，而且还构成向上电极滚轮14供给焊接电流的供电缆。为进行曾在文首解说过的配电，仅需下供电缆用良导电体的金属薄片来制造便可，因为焊接电流主要从其中通过。另一方面，上金属薄板101可用弹簧钢制造，因为难得有焊接电流从其中通过。钢带101和铜箔叠层102的一端各夹紧在机架4上，而另一端夹在臂12的相对端上。汇流排30端部的截面为矩形，汇流排30从焊接变压器开始沿着焊接方向的横向、在钢带101与铜箔叠层之间伸展。汇流排与图中未示的焊接变压器的连接，仅用汇流排部分32表示。汇流排30制成实心铜块的形式，其上面形成有螺纹孔，螺栓34拧入其中，以便将弹簧钢带和铜箔叠层在汇流排30上夹紧，从而如图示在机架上夹紧。臂12制成叉形块的形式，在与汇流排30相对的端上，有一个连续的实心腹板，其上有类似的螺纹孔，以容纳螺栓36。这样，臂12利用供电缆101、102，按平行四边形连杆系的原理作可旋转的安装。汇流排30在焊接方向的横向上伸展，穿过由机架4、与此相对的臂端及金属薄片101，102所形成的一个空间，占据这空间，但与在夹持点以外的两相邻金属薄板之间有间隙，从而使汇流排30不影响臂12的枢轴活动性。也可不用钢带101而用另一铜箔叠层102′来代替(见图4)。
枢轴安装座10也可以不夹持在汇流排30上而直接夹持在机架4上，通过附加的电接头与汇流排30连接。然而在图示实施方案的形式中，可取得较紧凑的结构形式。
在作试验的实施例中，铜箔的厚度为7/100mm。试验证明厚度为15/100mm也很适合。可根据电流强度和电阻缝焊机的几何条件，在以上两值之间选择数值，也可选低些或高些的数值。
下电极臂8是刚性的，由良导电体材料制成。每一电极滚轮具有一个定子，分别与轴18或20连接，定子上围绕有一个转子。定子与转子间设有环形间隙，其中充注液态金属，以传导电流。此外，电极滚轮按一般方式由内部冷却。
有一个叉形架38配置在臂12的自由端上，该叉形架顶上插入有轴40，轴40另一端从上臂6上伸出。一个设有外螺纹的台肩套筒44，拧入上臂6的螺纹孔42中。其台肩46围绕孔48，轴40从孔48中通过。一个弹簧50夹持在台肩46顶部与支架38底部之间，对臂12的自由端施加压力，从而对上电极滚轮14施加压力。可通过将台肩套筒44在上臂6中拧出或拧入，按需要调节弹簧50的压力，而弹簧的压力可从设在轴40上端上的标尺25读出。于是在臂12与上臂6之间，形成一种伸缩型腿，通过其伸缩的长短可调节焊接压力。
操作时，焊接电流从焊接变压器通过汇流排30及电缆101，102进入臂12，从臂12进入上电极滚轮14。焊接时，焊接电流从上电极滚轮通过罐体2，进入下电极滚轮16，从下电极滚轮16通过下臂8，返回焊接变压器。于是枢轴安装座10构成一种双软带安装座，对臂12作枢轴支承，同时用于输送焊接电流。枢轴安装座10只允许上电极滚轮14垂直上下移动。上述结构可省却昂贵的摆式滚轮头，使电阻缝焊机结构紧凑，但不影响上电极滚轮14在垂直方向和焊接方向上的顺利导引。
权利要求
1.一种电阻缝焊机，尤其是用于罐体纵缝焊接的电阻缝焊机，具有两个电极滚轮上下配置，一个用枢轴安装的臂，其上装着上电极滚轮，将电极滚轮在垂直与焊接方向上导引，一个下臂其上安装着下电极滚轮，有柔性电缆向上电极滚轮提供电流，其特征在于臂(12)藉助电缆按平行四边形连接杆系方式作可旋转的安装，电缆由沿焊接方向并平行于下臂(8)而配置的薄金属板(101，102，102′)组成，在各种情况下，其一端都夹持在机架(4)上，其另一端夹持在与之相对的臂(12)的一端上，其中至少有一个金属板101，与组合形成叠层的其他金属薄板(102)间隔配置。
2.根据权利要求1所述的电阻缝焊机，其特征在于所述至少一个金属薄板(101)，配置在叠层的远离下臂(8)的一侧，用弹簧钢制成，而叠层的金属薄板(102，102′)各用铜制成。
3.根据权利要求1所述的电阻缝焊机，其特征在于金属薄板(102，102′)组合形成两个叠层，互相间隔配置。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的电阻缝焊机，其特征在于每一叠层中的金属薄板(102，102′)是由铜箔组成的。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的电阻缝焊机，其特征在于一个供电的汇流排(30)在金属薄板(101，102;102′)之间，夹持在与机架(4)相邻的枢轴安装座(10)上。
6.根据权利要求5所述的电阻缝焊机，其特征在于汇流排(30)沿着焊接方向的横向伸展，穿过一个由机架(4)、与之相对的臂(12)的端部以及金属薄板(101，102;102′)形成的空间，与该空间中的夹持点以外的两相邻金属薄板(101，102;102′)之间有一个间隙。
7.根据权利要求5或6所述的电阻缝焊机，其特征在于汇流排(30)和与之相对的臂(12)的端部，在与下臂(8)相邻的一侧和与下臂(8)远离的一侧上都具有螺纹孔，以容纳螺栓(34，36)，将金属薄板(101，102;102′)夹持住。
8.根据权利要求1至7中任何一项所述的电阻缝焊机，其特征在于臂(12)为叉形截面的块体，其自由端上安装有可旋转的上电极滚轮(14)。
9.根据权利要求1至8中任何一项所述的电阻缝焊机，其特征在于在臂(12)的自由端与机架(4)之间，配置一种带弹簧(5)的伸缩腿(38-52)，该弹簧(5)作用在臂(12)的自由端上，弹簧一侧支承在机架(14)上，其另一侧支承在臂(12)上，弹簧力可通过伸缩腿的长度调节，以改变焊接压力。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电阻缝焊机，其特征在于有扁线电极取绕过各电极滚轮，至少上电极滚轮(14)可由扁线电极(26)驱动。
11.根据权利要求4所述的电阻缝焊机，其特征在于铜箔(102，102′)的厚度值在7/100至15/100mm范围内。
全文摘要
一种紧凑型电阻缝焊机，其上电极滚轮设在枢轴安装臂上而不是在摆式滚轮头上。下电极滚轮按常规设在刚性下臂上。臂的枢轴安装座由邻近下臂一侧的铜箔叠层和远离下臂一侧的钢带组成。钢带和铜箔一侧夹持在机架上，另一侧夹持在臂的相对端上。臂按平行四边形连杆原理枢轴安装，同时枢轴安装座向上电极滚轮输送焊接电流。枢轴安装座只允许上电极滚轮垂直上下移动。这样可免去高价摆式滚轮头，焊机紧凑但不影响上电极滚轮在垂直和焊接方向上的导引。
文档编号B23K11/06GK1050347SQ9010761
公开日1991年4月3日 申请日期1990年9月7日 优先权日1989年9月20日
发明者奥思马·斯蒂格 申请人:埃尔帕特朗尼股份公司