專利名稱：焊接裝置的制作方法
焊接裝置
背景
焊接滑架常用于弧焊過程，以沿著焊板運送弧焊槍，以便進行 連續(xù)或斷續(xù)焊接從而將該焊板接合到另 一板上。焊接滑架通常包括 輪子以便于滑架在焊板上或沿著軌道進行平滑且一致的滾動運動。 已知的焊接滑架使用彈性體或塑料輪子來提供足夠的牽引。
概述
本公開內(nèi)容大體而言涉及一種焊接裝置，該焊接裝置移動焊槍 經(jīng)過或越過表面。在本申請中所公開的 一個發(fā)明構(gòu)思提供了具有一 個或多個構(gòu)件(例如，諸如輪子)的裝置，這種構(gòu)件允許該裝置滾動， 同時當(dāng)與新完成的焊縫或其它預(yù)熱接頭相接觸或緊靠時基本上不 會發(fā)生塑性變形、燃燒或軟化，并提供足夠的牽引來移動該裝置越 過該表面。在一個實施例中，該裝置包括至少一個輪子，其接觸表 面的至少 一部分構(gòu)造為具有給定的表面粗糙度以提供足夠的牽引。 在另一實施例中，至少一個輪子可為砂輪、經(jīng)改造的砂輪或在結(jié)構(gòu) 和制造上類似于砂輪的輪子。
在本申請中所公開的另 一發(fā)明構(gòu)思提供了 一種焊接系統(tǒng)，該系
統(tǒng)包括移動焊槍越過或經(jīng)過某表面的裝置。該系統(tǒng)可包括焊槍和安 裝到機架上的焊送絲器，該機架包括一個或多個滾動構(gòu)件，諸如輪 子，該滾動構(gòu)件在與新完成的焊縫或其它預(yù)熱接頭接觸或緊靠時不 會發(fā)生實質(zhì)性的塑性變形、燃燒或軟化并提供足夠的牽引來移動該 裝置越過或經(jīng)過表面。
通過下文的本發(fā)明的具體描述和本發(fā)明的實施例，通過權(quán)利要 求書和附圖，本發(fā)明的許多其它優(yōu)點和特征將會變得顯而易見。附圖簡要說明
通過參看附圖來考慮本發(fā)明下文的詳細說明，對于本發(fā)明所涉 及的領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，本發(fā)明的前述特征將會變得顯而易見，
在附圖中


圖1用于移動焊槍經(jīng)過某表面的裝置的示范性實施例的示意
圖2是圖1的裝置的透視圖3是圖1的裝置的側(cè)視圖；以及
圖4是用于圖1的裝置的輪子的實施例的軸測圖。
詳細說明
本申請公開了一種用于移動焊槍經(jīng)過或越過一表面的裝置且 包括以便有助于該裝置的滾動運動的構(gòu)件。以便有助于滾動運動的 構(gòu)件可具有足夠的耐熱性從而不會由于暴露于新完成的焊縫或預(yù) 熱接頭的熱量而發(fā)生實質(zhì)性的塑性變形、燃燒、熔化或軟化，同時 提供足夠的牽引以使裝置移動。雖然以焊接滑架的情形提出了本文 中所說明和描述的示范性實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易了解， 可以以其它方式來構(gòu)造本發(fā)明；所述焊接滑架具有可轉(zhuǎn)動地安裝到 該滑架上的至少一個輪子，該輪子為砂輪、經(jīng)改造的砂輪或在結(jié)構(gòu) 和制造上類似于砂輪的輪子。
舉例而言，該裝置可為用于移動焊槍越過某表面的任何合適的 設(shè)備，未必為焊接滑架。該裝置還可包括除輪子以外的一個或多個 滾動構(gòu)件以提供該裝置的滾動運動。另外，輪子或滾動構(gòu)件無需為 砂輪。滾動構(gòu)件可以是任何這樣的構(gòu)件，其提供滾動運動，同時具 有足夠的耐熱性以便當(dāng)暴露于新完成的焊縫的熱量時不會變形，并 且提供與滾過的表面間的足夠的牽引。這些實例和所公開的示范性 實施例意圖說明本發(fā)明的廣泛應(yīng)用，且并不對本發(fā)明產(chǎn)生限制。
雖然本發(fā)明的各種發(fā)明方面、構(gòu)思和特征可在本文中描述和說明為組合地實施于示范性實施例中，但這些不同方面、構(gòu)思和特征 可個別地或以其各種組合和子組合用于許多備選實施例。除非在本 文中明確地表示排除在外，所有這些組合和子組合均意圖處于本發(fā) 明的范疇內(nèi)。另外，雖然在本文中關(guān)于本發(fā)明的各種方面、概念和 特征-諸如備選材料，結(jié)構(gòu)，構(gòu)造，方法，電路，設(shè)備和構(gòu)件，軟 件，硬件，控制邏輯，關(guān)于形式、裝配和功能的備選等-描述了各 種備選實施例，但這些描述并不意圖是可用的備選實施例的完整的 或排他性的清單，無論這些可行的備選實施例是目前已知的還是后 來開發(fā)的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易地將發(fā)明方面、構(gòu)思或特征中的 一個或多個用于本發(fā)明的范疇內(nèi)的另外的實施例和用途，即使這些 實施例并未在本文中明確地7>開。此外，盡管本發(fā)明的某些特征、 構(gòu)思或方面可能在本文中描述為優(yōu)選的布置或方法，但是這些描述 并不暗示這些特征是要求或必需的，除非明確地陳述為這種情況。 再者，可包括示范性或代表性值和范圍來幫助理解本公開內(nèi)容；但 并不認為這些值和范圍具有限制意義，且只有在明確地陳述為這種 情況時才認為這些值和范圍為關(guān)鍵值或范圍。此外，雖然各種方面、 特征和構(gòu)思可能在本文中明確地標示為是本發(fā)明的發(fā)明性或形成 部分，但這種標示并不意圖是排他性的，而是可能存在本文中全面 地描述但并未明確地這樣標示或標示為具體發(fā)明的一部分的發(fā)明 方面、構(gòu)思和特征，而代之以在所附權(quán)利要求書中闡述了本發(fā)明。 對示范性方法或過程的描述并不限于在所有情況下都需要包括所 有步驟，也不認為提出步驟的次序是要求的或必需的，除非明確地 陳述為這種情況。
圖1示意性地說明了裝置10的一個實施例。在這個實施例中，
裝置IO被實現(xiàn)為自推進的焊接滑架，但這不是必需的。裝置IO可 包括焊槍12和附連到機架13上的其它焊接構(gòu)件，以用于沿著表面 形成焊縫。其它焊接構(gòu)件可包括(但不是必需的或限于)焊劑漏斗 14(若該裝置執(zhí)行埋弧焊)、送絲器線軸16、送絲器驅(qū)動組件17、驅(qū)
7動單元18(例如，諸如電動機)、控制單元20或到控制設(shè)備的連接、 以及到電源22的連接。在某些實施例中，裝置10還可包括用于在 焊接之前加熱焊接接頭的預(yù)熱焰炬或額外的焊槍。
裝置10還可包括便于裝置在表面上的滾動運動的一個或多個 構(gòu)件24。在圖1的實例中，便于滾動運動的該一個或多個構(gòu)件24 被實現(xiàn)為一個或多個輪子。
參看圖2和圖3，裝置10的機架13可具有可轉(zhuǎn)動地安裝以允 許該裝置沿著表面32(圖2)或軌道組件滾動或^f皮驅(qū)動的一個或多個 輪子24。如所描繪的那樣，裝置10包括四個輪子24。但在其它實 施例中裝置10可包括多于或少于四個輪子且仍在本發(fā)明的精神和 范疇內(nèi)。另外，可將所有輪子24構(gòu)造成相類似或者這些輪子中的 一個或多個可與其余輪子不同。
機架13可包括殼體部分34。殼體部分34可包含用于使這些 輪子24中的一個或多個輪子轉(zhuǎn)動的驅(qū)動單元或電機18(圖1)。驅(qū)動 單元18可以是能夠驅(qū)動輪子24使該裝置10沿著其所希望的路徑 移動的任何設(shè)備，諸如電動機。
裝置10還可包括由機架13支承的一個或多個支承部件36。 圖2至圖3的實施例包括豎直支承部件36a和水平支承部件36b。 然而，支岸義部件36的數(shù)量和定向在裝置10的不同實施例中可不同。
焊槍12、焊劑漏斗14和送絲器線軸16可安裝到機架30上。 如所描繪的那樣，裝置IO可構(gòu)造為以便提供埋弧焊，從而焊槍12 可適用于埋弧焊且焊劑漏斗14可包含顆粒焊劑，顆粒焊劑被分散 到焊槍的梢端。然而，裝置IO可構(gòu)造為以便提供其它形式的焊接， 諸如氣體保護金屬極電弧焊。
送絲器線軸16可以可旋轉(zhuǎn)地安裝到水平支承部件36b上，但 其它部位也是可行的。焊絲(未圖示)，諸如低碳鋼或軟鋼焊劑芯或 實心焊絲，可繞線軸16纏繞以分配到焊槍12上。絲線軸16可由 絲驅(qū)動組件17(圖l)來驅(qū)動。為了清楚起見，絲驅(qū)動組件17在圖2至圖3中未示出，但是絲驅(qū)動組件可安裝到水平支承部件36b上或 其它合適部位。
焊劑漏斗14可安裝到豎直支承部件36a上，但其它部位也是 可行的。悍劑漏斗14可經(jīng)由導(dǎo)管38將埋弧焊劑傳輸?shù)胶笜?2。 焊槍12可以可調(diào)整地安裝到水平支承部件36b上，這就允許根據(jù) 需要來調(diào)整焊槍的位置。
可提供控制系統(tǒng)20來控制裝置10的操作，包括啟動和停止裝 置和焊槍12。控制系統(tǒng)20可以是用于焊接滑架的已知系統(tǒng)且對于 本發(fā)明的不同實施例可能有所不同。然而，控制系統(tǒng)20并不限于 已知的系統(tǒng)且可以是新研發(fā)的或從已知系統(tǒng)改造的系統(tǒng)。在 一 個實 施例中，控制系統(tǒng)20可安裝到焊接滑架機架30上。在另一實施例 中，控制系統(tǒng)20可結(jié)合到與滑架10通信的手持操縱件(hand held pendant)中。
用于向槍12、控制系統(tǒng)20和驅(qū)動單元18加電的電源或電力 供應(yīng)22可與滑架IO處于電路連通，可使用單個電源，或者可使用 多個電源來向各種構(gòu)件供電。適當(dāng)?shù)夭僮骱笜宂2所需的電壓和電 流可根據(jù)焊槍類型和焊接應(yīng)用而不同，在本領(lǐng)域中這是熟知的。通 常，根據(jù)應(yīng)用，弧焊過程可使用交流或直流電，及恒定電壓源或恒 定電流源。
輪子24允許裝置IO移動越過或經(jīng)過某表面，例如，諸如焊板 或其它工件。裝置10可以在受控制系統(tǒng)20控制的速度和方向上前 向或反向行進。如圖4所示，輪子24可包括中心孔44。中心孔44 的直徑H可根據(jù)需要而構(gòu)造或選擇為以便接納可轉(zhuǎn)動的軸或軸襯， 以用于安裝到裝置10上。輪子24的輪廓大體上為具有直徑D的圓 形。輪子24還可具有厚度T。直徑D和厚度T可根據(jù)需要而構(gòu)造 或選擇為以便將輪子24安裝到裝置IO的特定實施例上。當(dāng)可轉(zhuǎn)動 地安裝到裝置10上時，輪子24的接觸表面46與移動越過的表面 接合。夠牽引
或摩擦以允許裝置IO滾動越過該特定表面。因此，在特定應(yīng)用中， 輪子的接觸表面與地面之間的滾動摩擦系數(shù)&可被選擇或構(gòu)造成
至少允許足夠的牽引?？赏ㄟ^使接觸表面46設(shè)有預(yù)定等級的粗糙 度而將這些輪子中的輪子24與表面之間的滾動摩擦^構(gòu)造到足夠 水平。舉例而言，可例如通過諸如滾花或其它表面改造將接觸表面
46改造到給定的粗糙度等級。接觸表面46還可由提供給定等級的 粗糙度的材料來形成。舉例而言，在輪子24的一個實施例中，接 觸表面46的至少一部分可包括研磨材料或其它摩擦增強材料。在 圖4所示的實施例中，輪子46的整個外面示為包括研磨材料，但 這不是必需的。舉例而言，僅接觸表面的部分，諸如間斷的垂直條 帶或區(qū)域，可包括研磨材料。
裝置10的輪子2 4暴露于新完成的焊縫或預(yù)熱焊接接頭的高溫 下。舉例而言，視合金而定，鋼通常在2,500華氏度左右熔化，且 在弧焊中，焊弧在梢端處可產(chǎn)生大約6,500華氏度的溫度。裝置10 的輪子24，盡管未暴露于這些極端溫度，但可暴露于諸如高于500 華氏度或高于1000華氏度的高溫。因此，輪子24應(yīng)具有足夠的耐 熱性從而在暴露于新完成的焊縫的高溫時不會塑性變形、燃燒或軟 化，同時與表面 一起提供足夠的牽引允許該裝置沿著該表面有效地 移動。
砂輪、經(jīng)改造的砂輪或在結(jié)構(gòu)和制造上類似砂輪的輪子可具有 適于在裝置IO上使用的合適性質(zhì)。這些類型的輪子24有效地用于 裝置10上，因為它們能夠耐受暴露于新完成的焊縫的高溫而不會 實質(zhì)性地發(fā)生變形，同時輪子的研磨性能提供與地板或焊板間的足 夠牽引。合適的輪子的實例是可從Norton Abrasives的Gemini 57A16-QS獲得的氧化鋁粗砂輪。
在本申請中所用的砂輪是指由復(fù)合磨料制成或在外面上載有 復(fù)合磨料或顆粒的任何輪子。其可包括^皮設(shè)計成用于磨削或打磨
10(粗磨)的輪子。可用于提供砂輪研磨性質(zhì)(即，能夠通過旋轉(zhuǎn)輪子的 研磨作用從通常為金屬的物體移除表面材料)的任何復(fù)合磨料都是 合適的。其包括但不限于常用于磨削的材料，諸如碳化硅、氧化鋁、
氧化鋯-氧化鋁、陶瓷氧化鋁、種膠(seedgel)和其組合。如在本申 請中所使用的研磨材料和顆粒并不包括常用于車輪中的那些材料， 諸如橡膠和塑料。
輪子24可由壓制并粘結(jié)在一起以形成實心圓形的粗研磨顆粒 的基質(zhì)制成。舉例而言，粘結(jié)材料(例如粘土)可與研磨顆?；旌弦?形成輪子24。因此，大多數(shù)輪子24可包括粘結(jié)材料與研磨顆粒的 壓制混合物。其它合適的制造方法也是可行的。舉例而言，輪子 24可由剛性芯體材料制成，諸如實心鋼或鋁盤，且研磨顆粒粘結(jié) 到芯體的外表面或面上。
輪子24的研磨性和重量提供牽引以使裝置10沿著表面32有 效地移動。輪子的研磨性可取決于所用材料和輪子24所希望的粗 糙度而不同。
的以上描述。通過所給出的公開內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員不僅了解了 本發(fā)明和其所具有的優(yōu)點，而且也可想到對所公開的結(jié)構(gòu)和方法的
顯而易見的各種變化和修改。因此，本發(fā)明涵蓋屬于所附權(quán)利要求 書和其等效物所限定的本發(fā)明的精神和范疇內(nèi)的所有這些變化和修改。
權(quán)利要求
1. 一種用于移動焊槍越過待焊接表面的裝置，所述裝置具有用于提供焊接滑架越過所述表面的滾動運動的至少一個可轉(zhuǎn)動的構(gòu)件；其中所述至少一個可轉(zhuǎn)動的構(gòu)件當(dāng)與新完成的焊縫相接觸或緊靠時不會發(fā)生實質(zhì)性的變形，并且提供牽引以移動所述裝置越過所述表面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個可 轉(zhuǎn)動的構(gòu)件包括包含有研磨材料的接觸表面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述研磨材料 包括氧化鋁、碳化硅、氧化鋯-氧化鋁、陶瓷氧化鋁和種膠中的至 少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個 可轉(zhuǎn)動的構(gòu)件是下列構(gòu)件中的一種砂輪，經(jīng)改造的砂輪，或在制 造和結(jié)構(gòu)上類似砂輪的構(gòu)件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個 可轉(zhuǎn)動的構(gòu)件包括粘結(jié)材料和研磨顆粒的壓制混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個 可轉(zhuǎn)動的構(gòu)件不會由于暴露于至少500華氏度的溫度而塑性變形。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個 可轉(zhuǎn)動的構(gòu)件不會由于暴露于至少800華氏度的溫度而塑性變形。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包 括用于驅(qū)動所述裝置的電機。
9. 一種用于焊接焊板的焊接裝置，包括 焊槍；安裝到機架上以用于將焊絲供給到所述焊槍的送絲器；以及， 用于提供所述裝置越過某表面的滾動運動的至少一個輪子；所 述至少一個輪子具有大致圓形的輪廓和具有允許所述裝置滾動越過某表面的表面粗糙度的接觸表面，其中所述至少一個輪子具有耐 熱性，使得所述輪子在暴露于新完成的焊縫的溫度下時保持其大致 圓形的輪廓。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的焊接裝置，其特征在于，所述焊接裝置還包括機架，其中，所述焊槍、所述送絲器以及所述至少一個 可轉(zhuǎn)動的輪子安裝到所述機架上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的焊接裝置，其特征在于，所述接觸 表面包含研磨材料。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的焊接裝置，其特征在于，所述至 少一個輪子由氧化鋁、碳化硅、氧化鋯-氧化鋁、陶瓷氧化鋁和種 膠中的至少一種材料制成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的焊接裝置，其特征在于，所述至少 一個輪子是下列構(gòu)件中的一個砂輪、經(jīng)改造的砂輪、或在制造和 結(jié)構(gòu)上類似砂輪的構(gòu)件。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的焊接裝置，其特征在于，所述至少 一個輪子不會由于暴露于至少500華氏度的溫度而塑性變形。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的焊接裝置，其特征在于，所述焊接 裝置還包括用于驅(qū)動所述裝置的電機。
16. —種焊接裝置，包括 焊槍；用于將焊絲供給到所述焊槍的送絲器；以及 用于運送所述裝置越過某表面的機構(gòu)，其中所述用于運送的機 構(gòu)不會由于暴露于至少500華氏度的溫度而發(fā)生實質(zhì)性的塑性變形。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的焊接裝置，其特征在于，所述用 于運送的機構(gòu)還包括包含研磨材料的接觸表面。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的焊接裝置，其特征在于，所述研 磨材料包括下列材料中的至少一種氧化鋁、碳化硅、氧化鋯-氧化鋁、陶瓷氧化鋁和種膠。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的焊接裝置，其特征在于，所述用于運送的機構(gòu)包括下列構(gòu)件中的至少一種砂輪、經(jīng)改造的砂輪或 在制造和結(jié)構(gòu)上類似砂輪的構(gòu)件。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的焊接裝置，其特征在于，所述用 于運送的機構(gòu)包括至少一個具有實心芯體和粘結(jié)到所述芯體的外 表面上的研磨顆粒的輪子。
全文摘要
提供了一種用于攜帶焊槍越過或經(jīng)過某表面以進行焊接的焊接裝置。該裝置可包括一個或多個滾動構(gòu)件，例如，諸如輪子，該滾動構(gòu)件不會由于與新完成的焊縫或預(yù)熱接頭相接觸或緊靠而發(fā)生實質(zhì)性的塑性變形，并提供足夠的牽引來移動該裝置越過或經(jīng)過該表面。該滾動構(gòu)件的接觸表面的一部分可被構(gòu)造成具有給定的表面粗糙度以提供足夠的牽引。
文檔編號B23K37/02GK101534991SQ200780033430
公開日2009年9月16日 申請日期2007年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月11日
發(fā)明者E·A·埃尼迪, J·克萊因 申請人:林肯環(huán)球公司