Устройство для сварки микропроволоки Советский патент 1980 года по МПК B23K31/02 B23K19/00 

Изобретение относится к контактной микросварке и может быть иоюльзовано для приварки микропроволок с минимальной их деформацией к контактным площадкам. Известно устройство для сварки, содержащее захват и привод осуществляющий обрыв микропроволоки рядом со сварной точкой, при этом момент отрьша задается реле времени Ц Недостатком этого устройства является то, что усилие отрьша не зависит от состояния сварного контакта, что может привести к преждевременному обрьгоу микропроволоки до сварки, если проволока подвергается холодной деформации до сварки или неосуществлению обрьша, если сварка произойдет при недостаточной для обрьша деформации. л Известно также устройство для сварки микропроволоки, содержащее приводной держатель сварочного инструмента и закрепленный на нем механизм натяжения и отрыва микропроволоки 12.. Однако с помощью данного устройства невозможно осуществить отрьш микропроволоки при сварке с минимальной деформацией микропроволоки. Кромв того, Щ1КЛ натяжения микропроволоки не зависит от цикла сварочной энергии. Вследствие этого максимальное натяжение лопсропровояоки может оказаться смещенным относительно максимального значения (яарофюй энергии, соответствующего наиболее благоприятным условиям отрыва микропроволоки. По3TON{y при сварке микропроволоки с минимальной ее деформацией стабильного отрыва мякропроволоки достичь невозможно. Цель изобретения - повышение качества изделия за счет осуществления отрыва микропроволоки в момент макс1 Ш1ьной температуры разогрева сварнш точки. Поставленная цель достигается тем, что механизм натяжения и отрыва микрощюволоки вьтолнен в ввде упругого Г-образного элемеята, одна сторона которого параллельная дермателю сварочного инструмента, а ее конец жестко закреплен на держателе и снабжен взаимодействующим с параллельной держателю стенкой упругого элемента постоянным магнн.том, охватьшающим держатель и установленным с возможностью перемещения в направле НИИ приложения сварочного усилия под действием электромагнитного поля сварочного тока, наведенного в держателе для микросварки перед пропусканием сварочного тока.

На фиг. 1 изображено устройство для микросварки перед пропускагшем сварочного тока; на фиг. 2 - в момент прохож,цения сварочного тока;, на фиг. 3 изображено взаимодействие электромагнитного поля сварочного тока и постоянного магнитного поля магнита в начальный момент прохожде1шя имцульса сварочного тока.

Устройство для сварки микропроволоки содержит сварочный инструмент 1, закрепленный в держателе 2, установленном на шарнире 3. Сварочное давление создается с помощью прикрепленной к держателю 2 пружины 4. Подъем и опускание инструмента 1 осуществляется взаимодействием кулачкового толкателя 5 с держателем 2.

Подача привариваемой микропроволоки 6 к детали 7 производится двумя прижимами 8. Деталь 7 устанавливается на электрод 9, закрепленный на стопе 10.

К держателю 2 через изоляционную прокладку 11 винтом 12 крепится Г-образный упругий элемент 13 с ориентатором 14. На упругий элемент 13 устанавливается с возможностью перемещения для регулирования величины рабочего хода ориентатора 14 постоянный магнит 15, стопорящийся в нужном положении винтом 16. Ориентатор 14 в торцовой части имеет паз 17 для точной ориентации микропроволоки 6. В исходном положении ориентатор 14 с помощью упора 18 установлен так, что его паз 17 располагается несколько ниже торцовой части инструмента 1.

Для регулирования величины предварительного натяжения мнкропроволоки 6 с целью ее ориентации относительно детали 7 на держателе 2 установлен с возможностью перемещения упор 18, который фиксируется в нужном положении винтом 19.

Работает устройство следуюншм образом.

Микропроволока 6 двумя прижимами 8 подается на позицию приварки к детали 7. Кулачковым толкателем 5 опускается вниз держ тель 2 с инструментом 1 и упругим элементом 13 с ориентатором 14. Так как паз 17 ориентатора 14 расположен несколько ниже, чем торец инструмента 1, то при опускании держателя 2 паз 17 касается NmKponpoBonoKn 6 раньше торца инструмента 1. При этом осуществляется ориентация микропроволоки 6 относительно места приварки к детали 7,

При дапьпейшем опускании держателя 2 ВНИЗ инструмент 1 прижимает микропроволоку 6 к детали 7 свароч1Ш1м давлением. Одновременно с опусканием держателя 2 ориентатор 14 гакже перемещается вниз и незначительно натягивает микропроволоку 6. Уси.пие натяже1шя по величине выбирается таким образом, чтобы осупдествить ориентацию микропроволоки 6. Однако оно достаточно мало, чтобы микропроволока не обрывалась до и в процессе сварки. Величина усилия натяжения в зависимости от диаметра и материала микропроволоки 6 регулируется перемещением упора 18 относительно держателя 2. При этом изменяется жесткость упругого элемента 13 в зависимости от ве;шчины участка- упругого элемента 13 между упором 18 и ориентатором 14.

После этого через держатель 2, инструмент 1, лшкропроволоку 6, деталь 7 и электрод- 9 пропускается импульс сварочного тока (фиг. 2). При этом сварочный ток, проходя по держатеЛЮ 2, создает вокруг него электромагнитное поле, которое вст)шает во взаимодействие с постоянным магнитным полем магнита 15 (фиг. 3). В результате проводник с током (в данном случае держатель 2), расположенный в магнитном поле (магнита i 5), испь тывает действие MexajfiK-ческих сил. Направление действия механических сил на проводник с током по закону электромапштных сил определяется правилом левой руки и направлено в данном случае вверх. Однако ввиду того, что держател. 2 имеет большую массу и дополш гельно удерживается сварочным давлением, то в движение приходит магнит 15 с упругим элементом 13 и ориентатором 14 и перемещается вниз.

Сила воздействия F на магнит 15 с элементом 13 и ориептатором 14 по закону электромагнитных сил прямо пропорциональна силе импульса сварошгого тока JOBПоэтому наибольшая сила F при максимальном значении силы сварочного тока . Температура разогрева микропроволоки 6 на участке, непосредственно примыкающем к инструменту 1, при максимальном значении-Ос также максимальна. Поэтому прочность микропроволоки в этом месте в момент ,у(з резко по1ижена. В результате под действием силы F, т.е. перемещения ориентатора 14 вниз, микропроволока 6 на участке, непосредственно примыкающем к инструменту i обрывается от оста:льной приваренной части 20 микропроволоки 6.

Таким образом, так как паибольшее знаение силы сварочного тока соответствут состоянию микропроволоки 6 на участке, епосредственно примыкающем к инструменту 1, огда температура нагрева в ней находится зоне максимальных значе} ий, а сила взаимоействия F .электромагнитного поля сварочного тока и магнитного поля магнита 15 в это момент максимальна, то перемещение ориентатора 14 вниз ведет к обрыву микропровол ки 6 независимо от величины ее деформации в месте сварки. По окончании прохождения импульса сварочного тока упругий элемент 13 с магнитом 15 и ориентатором Г4 воэвращается в исходное положение. Потом кулачковым толкателем 5 держатель 2 с инструментом 1 поддшмаются вверх и деталь 7 с приваренным учас ком 20 микропроволоки 6 удаляется. Затем цикл сварки повторяется. Формула изобретения Устройство для сварки микропроволоки, содержащее приводной держатель сварочного инструмента и закрепленный на нем механизм натяжеьшя и отрыва микропроволоки, отл чающееся тем, что, с целью повыше3545. /// Фиг.2 36 ния качества изделия за счет ос)тществления отрыва микропроволоки в момент максимальной температуры разогрева сварной точки, механизм натяжения и отрыва микропроволоки выполнен в виде упругого Г-образного элемента, одна из сторон которого параллельна держателю сварочного инструмента, а ее конец жестко закреплен на держателе и снабжен взаимодействующим с параллельной держателю стенкой упругого элемента постоянным магнитом, охватывающим держатель и установленным с возможностью перемещения в направлении приложения сварочного усилия под действием электромагнитного поля сварочного тока, наведенного в держателе. Источники информации, принятые во внимание при экспертазе 1.Патент США К 3954217; кл. 228-110, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 409808, кл. В 23 К 31/02, 1974 (прототип).

яойтод д/ос жжшпуюе по/re

фиг.З