專利名稱：高效端面焊機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型電焊機結構設計，特別適用于兩端面的對接焊。
隨著工業的發展電焊機技術發展向著更加專業化改進，以解決各種材料的特種焊接。但其設備卻越來越復雜，但對于各機件，特別是定位要求較嚴格的小機件端面焊接卻缺乏專業化的焊接機，特別在大量小機件端面定位連接需要焊接并要求一定的強度拉力時，矛盾就更加突出。
本實用新型的目的是提供一種專用于端面定位焊接時的焊機結構，使端面接焊面積達到95％以上，實現高強度端面焊接。
本實用新型的基本構思是在低壓大電流輸出變壓器和焊件夾具組成的普通焊機的基礎上，加設了一個旋轉磁場發生器。并在應用使該發生器產生的旋轉磁場施加在將完成焊接作業的兩端面之間。這樣，當兩端面在低壓回路中短路并立即分離拉出電弧后，使兩端面之間在大電流熱效應下使端面很快升溫產生電子發射并形空氣電后的離子束。由離子束組成的電弧在高頻旋轉電磁場作用下會高速旋轉，使端面受熱均勻，而且強化端面熱熔的速度，此時如立即斷弧并施加相應壓力，可使兩個端面產生良好的面接合焊接，從而大大提高端面焊接質量。特別是小機件，例如螺母定位焊接，如在高頻旋轉電磁場中使用電子變頻技術，使工作頻頻升高還可以有效提高電熱效率，節省能源。
以下結合附圖進一步說明本實用新型的發明目的是如何實現的。
圖1為本機的工作原理框圖。
圖2為采用交流高頻旋轉磁場時，旋轉磁場發生器的結構示意圖。
圖3為采用永磁體時，旋轉磁場發生器的結構示意圖。
圖4用于螺母端面焊的夾具實施例結構示意圖。
其中1代表電子變頻電路，2代表旋轉磁場發生器，3代表低壓大電流變壓器，4代表焊具，5代表焊接工件，5A代表螺母，6代表軟鐵心，7代表激磁線圈，8代表骨架，9代表永久磁鐵，10代表磁鐵的支撐物，12代表手柄，13代表卡盤，14代表螺母卡具，14A代表六方凹槽，14B代表陶瓷導向柱，14C代表連接螺紋，K代表電源開關，15代表電源線。
旋轉磁場發生器是本項發明的重要組成部分。具體結構可以采取激磁式，也可采取永磁式的。激磁式結構系由變頻電路產生高頻交變電源，其高頻電流輸出端接在三相激磁線圈7上，三相激磁線圈7繞在軟鐵芯6上，軟鐵芯6按圓周分布與耐熱磁場骨架8一起組成一個空心圓筒狀的旋轉磁場發生器。
如使用永久磁鐵，可將其直接按圓周分布形成間隔排列的磁環，固定在圓筒狀的空心支撐物10上，的旋轉借助于電機及其傳動機構。
這樣形成的旋轉磁場如罩在所焊接的端面上，即能形成電弧的旋轉效應。特別是使用變頻技術，不僅可以獲得高速旋轉的電磁場，而且可以獲得高頻低壓大電流，產生較明顯的節能效果。
圖4給出的是一個應用螺母端面焊的實例。該實例要完成對螺母的定位焊接而設計了一個專用的焊具。其結構中包括一個手柄12，手柄端為聯接卡盤13，與聯接卡盤相連的是可更換的螺母卡具14，每種卡具可對應一種標準的螺母，卡具整體呈扁圓柱形，其端面上開一個六方凹槽，與對應標準的螺母外六方尺寸形成良好的配合，借助之間的磨擦力，將螺母與卡具連接成一體，在六方凹槽14A的對稱中心設置一個陶瓷導向柱，卡頭的背面有與卡盤連接的螺紋結構。低壓大電流變壓器的輸出電源線從手柄中穿過接在連接盤上。應用時，先將焊接螺母按入六方凹槽，并將旋轉磁場發生器套在將焊接螺母的位置上，將導向柱插入工件5預留導向孔內，將螺母端面壓緊在工件5表面上，按動開關K，并輕拉起弧后保持一定時間后按下螺母，切斷電源，即可以將螺母5A高質量地按在工件5表面上。
根據以上構思設計而成的端面焊機，在完成小工件端面焊接上具有特殊的技術效果。其焊接時無強烈射線和飛濺的火花，無化學冶金反應，因而無任何空氣污染，焊接面積大，強度均勻可靠不會出現熔滴、熔渣、焊瘤和氣孔，因而是一種極有前景的新型焊機設計。
權利要求1.高效端面焊機，由低壓大電流輸出的電源變壓器(3)和焊具(4)組成，其特征在于結構中新增設了一個將旋轉磁場施加于焊接端面之間的旋轉磁場發生器(2)。
2.根據權利要求1所說的端面焊機，其特征在于旋轉電磁場發生器是由變頻電路(1)、變頻電路的高頻輸出端相連接三相激磁線圈(7)、支撐三相繞組的軟鐵心(6)按圓周分布和耐熱旋轉磁場骨架(8)組成一個空心圓筒狀的旋轉磁場發生器。
3.根據權利要求1所說的端面焊機，其特征在于旋轉磁場發生器是由永遠磁鐵(9)構成的多磁極組合磁環，定位磁環的圓筒狀耐熱支撐物(10)及向支撐物(10)提供旋轉動力的電機和傳動機構組成。
4.根據權利要求1所說的端面焊機，其特征在于其焊具是由帶著電源開關K的手柄(12)，手柄末端的聯接卡盤(13)，和連接在卡盤(13)上的可更換的螺母卡具(14)組成，電源線(15)從手柄(12)中穿過，通過開關K接在卡盤(13)上。
5.根據權利要求4所說的端面焊機，其特征在于螺母卡具(14)是扁圓柱體，端面開有一方六方凹槽(14A)，其與標準六角螺母六方尺寸相對應，背面設有連接螺紋(14C)，六方凹槽的中心設置一個陶瓷導向柱(14B)。
專利摘要本實用新型涉及一種新型端面焊機,這種焊機采用電子線路變頻的高頻電源,除了低壓大電流的變壓器和焊具以外,還設計配套了一個高頻旋轉電磁場發生器,工作時,將高頻磁場施加在焊接的端面上。在拉弧后使得等離子體弧產生高速的旋轉,從而使端面受熱均勻,表面熱熔速度加快,從而可以高質量地完成小工件大端面的焊接。不但無公害,無射線污染,而且使焊接速度加快,質量提高,能源損耗減少,是對焊機專業化改進的一次有益嘗試。
文檔編號B23K10/02GK2427291SQ00238849
公開日2001年4月25日 申請日期2000年6月22日 優先權日2000年6月22日
發明者楊如璽, 王淑芳, 李燕, 王懷成, 王志雙, 唐寧, 朱志明 申請人:楊如璽