被適配成沿著工件移動并且具有從焊炬到工件的未中斷視線的移動式焊機的制作方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N不僅僅依賴于軌道來限定焊機(180)的路徑的移動式焊機(100)。該系統(tǒng)(100)被適配成沿著工件(W)移動，該移動式焊機包括支撐了馬達組件的底架(120)；行進組件(140)，該行進組件附接至該底架(120)上并且被適配成用于將該底架(120)支撐在該工件(W)的一部分上，其中該馬達聯(lián)接至該行進組件(140)上以便選擇性地致使該底架(120)相對于該工件(W)移動；控制器，該控制器連接至該馬達組件上以便控制該底架(120)相對于該工件(W)的移動；連接至該底架(120)上的底架固持器(130)，該底架固持器(130)被適配成用于提供將該底架(130)固持在距該工件(W)選定距離處的力；以及支撐在該底架(120)上的焊機(180)，該焊機包括被適配成用于執(zhí)行焊接操作的器具(185)，其中該器具(185)在該器具(185)和該底架(120)限定了從該器具到該工件(W)的無中斷視線的地方支撐在該底架(120)上，其中該底架固持器(130)與該視線相隔了足以防止該底架固持器(130)干擾焊接操作的距離。
【專利說明】被適配成沿著工件移動并且具有從焊炬到工件的未中斷視線的移動式焊機
相關(guān)申請的交叉引用及援引并入
本美國申請要求于2013年12月6日提交的美國臨時專利申請61/912，934的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]在此所描述的本發(fā)明總體上涉及一種移動式焊接系統(tǒng)。
[0002]發(fā)明背景
[0003]目前的自動焊接系統(tǒng)需要工件相對于靜止的焊機進行移動。在使工件相對于焊機移動是不可能或不切實際的情況下使用的移動式焊機使用了安裝在軌道上的焊機，該軌道附接至焊接表面上。此類移動式焊機具有驅(qū)動系統(tǒng)，該驅(qū)動系統(tǒng)聯(lián)接至該軌道上以允許該焊機沿著該軌道行進來在工件上執(zhí)行焊接操作。該軌道典型地涉及多個區(qū)段，這些區(qū)段被展開并且連接在一起以便限定焊接路徑。在一些情況下，該軌道是安裝至工件上并且在其他情況下，該軌道可以被提供在相鄰的支撐表面上。使用軌道是對焊接系統(tǒng)的移動進行物理限制、并且在軌道所使用的以及展開該軌道所需要的勞動方面增加了顯著成本。另外，安裝軌道可能產(chǎn)生安全性問題，這些安全性問題對自動焊接系統(tǒng)增加了額外的成本。
發(fā)明概述
本發(fā)明提供了一種不僅僅依賴于軌道來限定焊機的路徑的移動式焊接系統(tǒng)。為了允許移動式焊機獨立于軌道地至少沿著焊接路徑的一部分行進，本發(fā)明提出了根據(jù)權(quán)利要求1或12所述的移動式焊機?？梢杂蓮膶贆?quán)利要求中獲得優(yōu)選的實施例。本發(fā)明總體上提供了被適配成沿著工件移動的移動式焊機，該移動式焊機包括用于支撐馬達組件的底架;行進組件，該行進組件附接至該底架上并且被適配成用于將該底架支撐在該工件的一部分上，其中該馬達聯(lián)接至該行進組件上以便選擇性地致使該底架相對于該工件移動;控制器，該控制器連接至該馬達組件上以便控制該底架相對于該工件的移動;連接至該底架上的底架固持器，該底架固持器被適配成用于提供將該底架固持在距該工件選定距離處的力；以及支撐在該底架上的焊機，該焊機包括被適配成用于執(zhí)行焊接操作的器具，其中該器具在該器具和該底架限定了從該器具到該工件的無中斷視線的地方支撐在該底架上，其中該底架固持器與該視線相隔了足以防止該底架固持器干擾焊接操作的距離。焊接操作可以選自下組，該組由以下各項構(gòu)成:焊接、釬焊、錫焊、涂覆、表面硬化、和切割。該器具可以選自下組，該組由以下各項構(gòu)成:弧焊焊炬、MIG焊炬、TIG焊炬、火焰焊炬、激光器、噴水器、等離子切割機。該焊機可以可移除地附接至該底架上并且更優(yōu)選地，該底架可以包括被支撐在其上的一段軌道并且該焊機包括將該焊機可移除地附接至該段軌道上的軌道鎖定組件。
[0004]當根據(jù)附圖、詳細描述和所附權(quán)利要求書來進行查看時，本發(fā)明的這些目的和其他目的將是顯而易見的。
附圖簡要說明
[0005]本發(fā)明可以在某些零部件和零部件的安排中采取物理形式，其優(yōu)選實施例將在說明書中詳細描述并且在形成本文一部分的附圖中展示，并且在附圖中:
[0006]圖1是根據(jù)本發(fā)明的移動式焊機的透視圖；
[0007]圖2是其側(cè)視圖；
[0008]圖3是其前視圖；
[0009]圖4是類似于圖3的放大視圖，示出了焊機安裝組件的進一步細節(jié)；
[0010]圖5是由該移動式焊機執(zhí)行的焊接操作的放大視圖。
[0011]圖6是移動式焊機的示意圖，描繪了對該移動式焊機的控制和電源連接的細節(jié)。
[0012]圖7是該移動式焊機的示意圖，描繪了馬達組件、行進組件和底架固持器的進一步細節(jié)。
[0013]圖8是示出了替代性底架固持器的示意圖，該底架固持器包括可以在開啟位置與關(guān)掉位置之間移動的磁體，在該開啟位置中該磁體使磁力指向工件并且在關(guān)掉位置中不產(chǎn)生磁力。
[0014]圖9是具有安裝在軌道區(qū)段上并且沿著該軌道區(qū)段可移動的焊機的移動式焊機的示意性頂視圖。
[0015]以下描述和附圖詳細闡述了所要求保護的主題的某些展示性方面。然而，這些方面僅是可以采用本創(chuàng)新原理的多種方式中少數(shù)幾種方式的指示，并且所要求保護的主題旨在包括所有此類方面及其等同物。在結(jié)合附圖考慮時從所要求保護的主題的以下詳細描述中，本發(fā)明的其他優(yōu)點和新穎特征將變得清楚。
發(fā)明詳細說明
[0016]根據(jù)本發(fā)明的移動式焊機包括在此被稱為底架的底座行進平臺以及安裝在該平臺上的焊機。在此將參照附圖來描述示例性底架。也可以使用其他底架構(gòu)型并且所示出的實例是非限制性的。該焊機包括被適配成用于執(zhí)行焊接操作的器具。焊接操作可以包括但不限于:焊接、釬焊、錫焊、涂覆、表面硬化、和切割。該器具可以包括激光器、噴水器、產(chǎn)生火焰或電弧的焊炬、或用于執(zhí)行焊接操作的其他系統(tǒng)。該器具可以直接安裝至該底架上或被容納在附接至該底架上的獨立部件內(nèi)。例如，器具可以安裝在機械臂、MIG焊接系統(tǒng)、TIG焊接系統(tǒng)等上。
[0017]附圖中描繪了移動式焊機的一個實例并且用數(shù)字100表示。移動式焊機100總體上包括底座行進平臺或底架120。底架120可以具有任何適合于支撐在下文中更全面地描述的焊機180的形狀或形式。底架120可以包括一個或多個框架部件。在所示的實例中，底架120具有彼此間隔開的第一導(dǎo)軌121和第二導(dǎo)軌122。在所示的實例中，導(dǎo)軌121、122是由管狀框架構(gòu)件構(gòu)成的。一個或多個聯(lián)接件125可以在第一導(dǎo)軌121與第二導(dǎo)軌122之間延伸并且將這兩者相連接。在所示的實例中，聯(lián)接件125是剛性的。在其他實施例中，第一導(dǎo)軌121與第二導(dǎo)軌122之間的聯(lián)接件125可以是鉸接的或是以其他方式可移動的以便允許軌道121、122之間的相對移動。
[0018]底架120進一步包括底架固持器，總體上由數(shù)字130表示。底架固持器130被適配成用于產(chǎn)生力來將該底架固持在距工件W選定距離處。例如，底架固持器可以包括將該底架拉向工件的任何機構(gòu)，包括但不限于:被動磁體(例如永磁體材料)、主動磁體(例如電磁體)、用于產(chǎn)生差動力的栗(例如葉輪栗或真空栗)。在某些實施例中，底架固持器130產(chǎn)生力來將底架120固持到工件上并且產(chǎn)生趨于將底架120拉離工件W的反作用力，例如像浮力或重力。在所示的實例中，使用了永磁體，例如釹磁體。
[0019]在使用磁體來提供該固持力時，可以使用一個或多個磁體132。磁體132的取向和構(gòu)型可以是基于底架120的形狀和大小以及該底架的質(zhì)量或有效載荷以及其附件來適配的。例如，磁體132可以被攜帶在附接在底架120周緣處的托架或叉架上或者可以使用居中安裝的磁體132，如圖所示。如在圖1中最佳看到，底架包括中央導(dǎo)軌126，該中央導(dǎo)軌處于平行于第一和第二導(dǎo)軌121、122延伸并且位于這兩條導(dǎo)軌之間的圓柱形導(dǎo)管形式。單一長形磁體132可以支撐在導(dǎo)軌126上。在所示的實例中，磁體132通過螺紋緊固件134附接至導(dǎo)軌 126上，這些螺紋緊固件延伸穿過導(dǎo)軌126并且被頂部螺母136固定。螺紋緊固件134和螺母 136形成了磁體高度調(diào)整組件，該磁體高度調(diào)整組件允許調(diào)整磁體132與工件W之間的間隙。 該圓柱形導(dǎo)管的末端可以是帶軸頸的，以允許該導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)來使磁體132根據(jù)需要進行傾斜從而將該磁體相對于工件W進行定向(圖7)。一旦被定向，磁體132的樞轉(zhuǎn)位置就可以被適合的鎖定組件(包括但不限于定位螺釘、托架、銷或夾具)維持住?？梢允褂闷渌∠蚩刂平Y(jié)構(gòu)和磁體構(gòu)型。以此方式，可以調(diào)整磁體132的取向和構(gòu)型以適應(yīng)給定的工作表面或在工件W 與磁體132之間提供選定的磁體間隙來提供希望的固持力或?qū)⒃摯朋w對焊接操作的干擾最小化。磁體間隙135(也可以被稱為空隙)可以被設(shè)置成在該表面中提供完全飽和的磁力、同時在磁體132與工件W之間提供一些空間以避免磁體132的表面與工件W之間的摩擦接觸。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，提供空隙135(在工件W中提供了由磁體132產(chǎn)生的完全飽和的磁力)將磁體132對焊接過程的干擾最小化。應(yīng)理解的是，磁場可能通過對電弧的產(chǎn)生和維持或者對焊接操作中所使用的熔融金屬材料的沉積的干擾而對焊接操作具有有害影響。
[0020]底架120包括行進組件140,該行進組件將底架120支撐在工件W上并且便于底架 120相對于工件W移動。行進組件140可以包括任何類型的推進系統(tǒng)143,包括但不限于:主動輪、軌道組件、推進器、或致動器。推進系統(tǒng)143使底架120移動?？梢院唵蔚靥峁╊愃频谋粍有羞M元件以便將底架120維持在距工件W選定的距離處。例如，輪、滑動裝置、滾輪等可以將底架120支撐在工件W上方。替代地，可以使用葉輪或其他浮動件或其他浮力元件來致使底架120懸?；蚱≡诠ぜ戏降脑O(shè)定距離處。在所示的實例中，行進組件140包括多個全向輪，這些全向輪起到雙重作用:將底架120支撐在工件上方的選定距離處并且移動底架120。 如圖所示，全向輪可以是萬向輪145。萬向輪可以是任何類型的萬向輪，包括2013年11月7日公開的美國公開申請2013/0292918的構(gòu)造在內(nèi)，該申請通過援引并入本文。在所示的實例中，每個輪包括一系列滾輪，這一系列滾輪附接至該輪的圓周上并且被配置成具有的旋轉(zhuǎn)軸線從輪145的豎直平面偏離大約45度。
[0021]底架120可以進一步包括馬達組件160(圖7)，該馬達組件聯(lián)接至行進組件140上以便選擇性地致使底架120相對于工件W移動。在所示的實施例中，馬達組件包括與每個輪相對應(yīng)以獨立地驅(qū)動每個輪的馬達。具體而言，在該底架上安裝了四個輪，其中每個輪通過齒輪箱164聯(lián)接至馬達162上。在所示的實例中，第一導(dǎo)軌121和第二導(dǎo)軌122各自將一對馬達及其相應(yīng)的齒輪箱容納在形成導(dǎo)軌121、122的管狀框架構(gòu)件內(nèi)。輪145被支撐在每個導(dǎo)軌的末端處并且具有的直徑大于該導(dǎo)軌以便將該底架的下表面支撐在工件W上方的某個距離處。
[0022]參見圖6,控制器150可以包括馬達控制器152,該馬達控制器電連接至馬達組件 160上以便控制底架120相對于工件W的運動。如在所示的實例中，馬達控制器152可以通過這些獨立馬達162獨立地控制每個輪的運動。在所示的實例中，可以在各輪145處使用對馬達162的獨立控制以致使所有的輪在同一方向上并以相同速度進行旋轉(zhuǎn)從而沿平行于輪軸線的路徑產(chǎn)生均一移動;其中一對沿對角線對置的輪在一個方向上旋轉(zhuǎn)并且第二對沿對角線對置的輪在與該第一方向相反的第二方向上旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生垂直于該輪軸線的移動，或者第一對對齊的輪在第一方向上旋轉(zhuǎn)并且第二對對齊的輪在第二方向上旋轉(zhuǎn)致使該底架旋轉(zhuǎn)。 可以使用以上每個輪及其組合的速度的變體來致使該底架沿側(cè)面、沿對角線地、筆直向前、 筆直向后、或沿著彎曲路徑進行移動。
[0023]控制器150還可以包括控制焊機180的操作的焊接控制器154,如在下文中更全面地描述的。馬達控制器和焊接控制器可以彼此連接以使得該焊接操作和底架的移動同步、 或者被統(tǒng)一成單一控制器?？梢詫⒑笝C控制器154定位在底架120上，或者可以使用外部控制器154。在所示的實例中，臍帶155將焊機控制器154連接至運動控制器152上。控制電纜 156將運動控制器152連接至焊機180上。這種臍系和控制電纜向馬達組件160和焊機180提供控制信號。另外，這些連接還可以對馬達組件160提供電力以便使這些馬達162運行并對焊機180供電以便執(zhí)行焊接操作。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，遙控器158(例如，掛件或其他裝置)可以通過有線或無線連接而連接至控制器150上以允許遠程操作移動式焊機100。
[0024]在所描繪的實例中，遙控器158通過電纜153連接至控制器150。遙控器158被配置成用于提供對移動式焊機100的運動控制以及對焊接操作的控制，如下文中結(jié)合焊機180更全面地描述的。遙控器154可以具有任何構(gòu)型和任何數(shù)量的或各種各樣的接口和顯示器以便于焊機180與用戶之間的交互。例如，遙控器可以包括如在臨時申請61/903155中所描述的掛件，該申請通過援引并入本文。
[0025]在所示的實例中，遙控器包括便于對底架120的移動的加以手動控制的運動接口 (總體上表示為157)。運動接口可以是適合于將用戶輸入轉(zhuǎn)化成用于使運動控制器152控制底架120的移動的信號的任何接口，包括但不限于:操縱桿、觸摸板、按鍵、鍵盤、滑塊、跟蹤球、或被適配成用于監(jiān)測用戶的身體移動的運動跟蹤裝置。在所示的實例中，提供了操縱桿。使該操縱桿向前、向后、向左、向右、以及在其間的任何位置傾斜導(dǎo)致信號從該操縱桿傳遞至運動控制器152、進而對馬達162發(fā)出信號來根據(jù)該操縱桿的位置移動底架120。運動接口 157可以包括第二接口，以用于向運動控制器152提供額外的信號，例如速度或選擇預(yù)定的移動圖案。該第二接口可以是與該第一接口相同類型的接口或者可以使用不同的接口。 在所示的實例中，第一接口 157A是操縱桿并且第二接口 157B是安裝在操縱桿上的可旋轉(zhuǎn)旋鈕?？尚D(zhuǎn)旋鈕可以結(jié)合運動控制器152來使用，以便提供額外的輸入來控制底架120的運動。例如，可以使用旋鈕來控制底架移動的速率，而同時可以使用操縱桿來控制底架移動的方向。替代地，如圖所示，第二接口 157B可以控制焊機180的一個或多個方面。例如，焊機180 可以包括獨立于底架120移動的器具185。例如，器具185可以包括驅(qū)動器，該驅(qū)動器使該器具相對于該底架沿著垂直于焊機180的本體延伸的平面向內(nèi)和向外移動。這種移動可以包括由器具185反復(fù)進行的、向內(nèi)和向外移動的振蕩圖案。與底架120的移動相比，該驅(qū)動器和器具185能夠?qū)崿F(xiàn)更加精確的移動和控制。第二接口 157B可以結(jié)合焊機控制器154來使用以便控制這種移動。例如，在表面上的斜坡或其他不規(guī)則性可能致使底架120從焊機180的既定路徑移動輕微的量。該底架的粗略移動對調(diào)整這種移動可能是不切實際的。在通過器具 185及其驅(qū)動器進行更大等級的控制時，可以用第二接口 157B來使得器具185轉(zhuǎn)向并且加以調(diào)整以使底架120輕微移動。當器具執(zhí)行振蕩時，第二接口 157B可以操縱振蕩的中心點。替代地，第二接口 157B可以用于將該振蕩的外極限中的一者或兩者進行重設(shè)以便改變該振蕩圖案，或者如果該振蕩圖案變得不規(guī)則的話則調(diào)整這些外極限中的一者或兩者。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，可以使用操縱桿的豎直移動來重設(shè)器具185的位置，例如像使振蕩的器具 185返回至中心點。應(yīng)了解的是，可以用類似的方式啟用其他位置(包括例如起始位置或該器具解除任務(wù)或被定位成便于維修的其他位置)。使用第一和第二接口 157A、B來通過底架 120或直接通過焊機180控制器具185運動不應(yīng)被解釋為是限制性的?？梢蕴峁╊~外的接口來對底架120和/或焊機180提供更多的功能或控制。
[0026]如以上所引用的，焊機180被支撐在底架120上。焊機180包括能夠執(zhí)行焊接操作的器具185。如在圖1和3中最佳示出的，器具185被支撐在底架120上，使得它具有到工件的無中斷的視線。在圖6所示的實例中，焊機180是MIG焊機并且包括電源181，該電源對器具185 提供電力以產(chǎn)生電弧。焊機180進一步包括向器具185提供焊絲的供絲器182。送絲器182可以從外部供應(yīng)器抽出焊絲，或者可以將供絲器提供為焊機180的一部分。在所示的實例中， 供絲器182(呈繞線盤焊絲的形式)是提供在焊機180上的。此外，焊機180可以包括向器具 185提供屏蔽氣體的惰性氣體供應(yīng)器183。可選地，如果執(zhí)行埋弧焊，則焊機180可以包括焊劑供應(yīng)器。在其他焊接操作中常用的其他可選部件也可以被提供為該焊機的一部分。[〇〇27]如在圖3中最佳看到的，焊機180可以被支撐在底架120的末端處并且器具185可以從底架120的周緣129向外延伸以便在器具185與工件W之間提供直接且無中斷的視線。替代地，底架120可以限定開口或凹口以便提供該視線。這允許器具根據(jù)正執(zhí)行的具體焊接操作來在工件處引導(dǎo)電弧、水射流、熔融材料、或激光。在圖7所示的實例中，使器具185從底架 120向外延伸還使器具185與磁體132(在這個實例中該磁體被容納在底架120的周緣內(nèi))向外間隔開距離d，以便將磁體132的磁場對器具185的任何干擾(包括但不限于電弧或熔融材料滴的扭曲)最小化。為了進一步將來自該磁體的干擾最小化，如以上所描述的，可以調(diào)整磁體132與工件W之間的空隙135以確保工件W內(nèi)的磁場的完全飽和。應(yīng)了解的是，在一些情況下，將不需要磁場來相對于該工件固持該底架。例如，當該底架處于一個表面上而重力或另一個力將該底架固持在該工件上時，將不需要磁力。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，底架固持器130的磁力可以在不需要時選擇性地撤回以避免可能會干擾焊接操作的磁力欠飽和。例如，如圖8所示，磁體132可以是在托架內(nèi)可旋轉(zhuǎn)的，該托架將其北極和南極放置成與非鐵質(zhì)材料相接觸以便防止磁力產(chǎn)生(關(guān)掉)并且放置成與鐵質(zhì)材料相接觸以產(chǎn)生磁力(開啟)?？梢允謩拥鼗蜃詣拥赝瓿纱朋w132的旋轉(zhuǎn)。在所示的實例中，提供了致動器133以用于使該磁體在產(chǎn)生磁力的開啟位置與不產(chǎn)生磁力的關(guān)掉位置之間旋轉(zhuǎn)。該致動器可以由控制器150 控制。例如，當需要減少量的磁力時，接近器具185的磁體132可以被置于關(guān)掉條件下，而離器具185更遠的磁體132’仍是開啟的。[〇〇28]焊機180可以用任何方式(包括將焊機180直接附接至底架120上、或?qū)笝C180提供可移除的附接，如圖所示)支撐在底架120上。在所示的實例中，焊機180包括可以安裝至軌道上并且包括軌道夾緊組件的焊機。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在底架120上提供了一段軌道190,以便對軌道安裝式焊機(如圖中示出的這一個)提供安裝位置。多段軌道190可以附接至底架上，以便對單一焊機提供多個安裝位置或?qū)⒍鄠€焊機附接至該底架上。例如，除了所示出的實施例(示出了在底架外邊緣處的第一節(jié)軌道190和在該第一節(jié)內(nèi)側(cè)定位的第二節(jié))之外，可以使用在每個外邊緣處具有一節(jié)軌道190的底架來將焊機附接在該底架的相反末端處。這些焊機接著可以同時操作來在底架的每個末端處執(zhí)行焊接操作。這些實例不是限制性的，因為可以提供額外的安裝件來增多可以附接一個或多個焊機的位置的數(shù)量。 [〇〇29]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該焊機在一段軌道190上行進。例如，具有一定長度的一段軌道190將允許該軌道安裝式焊機沿著該長度的軌道190行進以便在焊接操作中提供另外的靈活性。該軌道長度可以超過該底架的外周以便在該底架處于靜止時允許焊接操作延伸超過該底架、或者在該底架處于運動時提供額外的移動自由度。在一個實例中，可以在底架120的一端處安裝一段四足軌道191(圖9)。這個四足段191將在該底架上居中并且平行于這些輪的方向延伸，其中每端從底架120懸臂伸出。應(yīng)了解的是，軌道190的長度可以是通過對底架120和行進組件140占地面積適當?shù)卮_定大小而得到的任何長度。因此，所示的實例應(yīng)不被解釋為限制性的。軌道安裝式焊機180內(nèi)的牽引機驅(qū)動器T可以用來將焊機180沿著軌道190指引至不同位置以便在所指引的位置處執(zhí)行焊接操作。除了焊機180在軌道190 上居中的實線位置之外，圖9示出了該焊機處于虛線位置180’中、在軌道190的前極端處以及在虛線位置180”中在軌道190的后極端處。極端位置180’和180”沿著在軌道190上焊機 180可移動的焊接路徑WP限定了運動范圍R1。在給定實例中，器具185包括器具驅(qū)動器，該器具驅(qū)動器使器具185在垂直于焊機180和焊接路徑WP延伸的平面中移動。在R2處示意性地描繪了沿著這個平面的運動范圍。應(yīng)了解的是，在底架120沒有任何移動的情況下，如此安裝的焊機180可以在由R1和R2所限定的區(qū)域內(nèi)的任何地方執(zhí)行焊接操作。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，焊機180連接至底架120上可以生成給控制器150的信號，使得該控制器知曉焊機180被安裝在底架120上。這個信號可以通過作為焊機180與底架 120的物理連接的一部分所建立的電連接來生成、或者是當與控制器150相聯(lián)通的控制線被連接至焊機180上時(如圖所示)生成的。到控制器的這個信號同樣可以被傳輸至所提供的焊機控制器154或遙控器158。在所示的實例中，MIG焊機180包括自帶的焊機控制器154,該焊機控制器除了其他功能之外還可以用來控制軌道驅(qū)動器T的軌道鎖定組件(制動器)B和離合器的操作(圖4)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在接收到焊機180被附接至可移動底架120 上的信號之后，焊機控制器154可以被預(yù)編程為通過該軌道驅(qū)動器T的離合器而使得不能行進、同時保持軌道鎖定制動器B啟用，以便將焊機180固定至軌道190上。這可以被建立為將焊機180附接至底架120上時的默認位置。該默認位置可以由用戶來改變，以允許附接至底架120上的焊機180沿著軌道190移動，如以上所描述的。[〇〇31]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，指明焊機180連接底架120的信號還可以包括器具標識符，該器具標識符被傳遞至控制器150以使得控制器150知曉所使用的器具185的類型并且可以加載根據(jù)具體器件訂制的控制命令。例如，該標識符可以指明MIG焊機已經(jīng)附接至底架上，使得適合于該MIG焊機的焊絲給送和電弧產(chǎn)生命令在連接之后被自動地加載。同樣，控制器150和/或遙控器158上的用戶接口可以是基于所使用的器具自動地自定義的。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，可以提供相機組件195來監(jiān)測移動式焊機100的移動。 相機組件195可以包括安裝在移動式焊機100上的不同位置處的一個或多個相機。如在圖3 中最佳示出的，相機組件195可以包括安裝在底架120上的第一相機196。相機196可以安裝成提供關(guān)于移動式焊機100所處的環(huán)境的信息或者向用戶提供與移動式焊機100的移動相關(guān)的反饋。相機組件195還包括第二相機197來監(jiān)測焊接的品質(zhì)和位置或者沿著既定焊接路徑WP來觀察工件。在所示的實例中，第二相機被定位成具有通向焊接區(qū)WZ的視線以便監(jiān)測焊接操作的品質(zhì)。第一相機196安裝在底架120的向前部分上以便監(jiān)測移動式焊機100的運動。可以在該底架的后部或側(cè)邊安裝額外的相機來進一步監(jiān)測移動式焊機100的移動。相機 196、197可以將視頻存儲在存儲器中或?qū)⒁曨l經(jīng)由有線或無線連接傳遞至控制器150。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，可以將來自相機組件195的視頻傳遞至顯示屏198。例如，可以在遙控器158上提供顯示器198(圖6)。
[0033]以上示例僅僅是說明本發(fā)明的各個方面的若干個可能的實施例，其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀并理解本說明書和附圖時將想到等效的變更和/或修改。特別地，關(guān)于由以上描述的部件(組件、設(shè)備、系統(tǒng)、電路等)執(zhí)行的各種功能，除非以其他方式指出，用來描述這樣的部件的術(shù)語(包括涉及參考“裝置(means)”)旨在與執(zhí)行被描述部件(例如，功能上是等效的部件)的具體功能的任何部件(如硬件、軟件或其組合)相對應(yīng)，即使結(jié)構(gòu)上不等效于執(zhí)行本發(fā)明所展示的實現(xiàn)方式中的功能的披露結(jié)構(gòu)也是如此。此外，盡管本發(fā)明的特定特征關(guān)于若干實現(xiàn)方式中的僅一個事項方式可能已被披露，當針對任何給出的或特定的應(yīng)用是期望的且有利時，這樣的特征可以與其他實現(xiàn)方式的一個或多個其他特征組合。此外，在某種程度，術(shù)語“包括(including)”、“包括(includes)”、“具有(having)”、“具有(has)”、“帶有(with)”或其變體在詳細的說明書和/或權(quán)利要求書中被使用，這樣的術(shù)語以類似于術(shù)語 “包括(comprising)”的方式旨在是包括性的。
[0034]本書面說明書使用實施例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且也使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)嵭斜景l(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的可取得專利權(quán)的范圍由權(quán)利要求書限定，并且可以包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其他示例。如果這種其他示例具有與權(quán)利要求書中的字面語言沒有不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求書的中的字面語言無實質(zhì)不同的等效結(jié)構(gòu)元件，則它們預(yù)期在權(quán)利要求書范圍內(nèi)。[〇〇35]當時出于展示
【申請人】已知的最佳模式的目的已經(jīng)描述了實施本發(fā)明的最佳模式。 如通過權(quán)利要求的范圍和精神所衡量的，實例僅僅是說明性的而不意味著要限制本發(fā)明。 已經(jīng)參照優(yōu)選和替代的實施例描述了本發(fā)明。顯然，在閱讀和理解本說明書的基礎(chǔ)上，其他人將會想到修改和變通方式。旨在包括所有此類修改和改變，只要這些修改和改變落入所附權(quán)利要求書或其等效物的范圍內(nèi)。參考號100移動式焊機155臍線120底座行進平臺或底架25 157運動接口121第一導(dǎo)軌157A第一接口122第二導(dǎo)軌157B第二接口125聯(lián)接件158遙控器126中央導(dǎo)軌160馬達組件129周緣30 162馬達130底架固持器164齒輪箱132磁體180焊機132’磁體180’線位置133致動器180”線位置134緊固件35 181電源135磁體間隙或空隙182供絲器136頂部螺母183惰性氣體供應(yīng)器140行進組件185器具143推進系統(tǒng)190軌道區(qū)段145萬向輪40 191軌道150控制器195相機組件152馬達控制器196第一相機153電纜197第二相機154焊機控制器198顯示器B 制動器R1運動范圍R2運動范圍T軌道驅(qū)動器W 工件WP焊接路徑WZ焊接區(qū)
【主權(quán)項】
1.一種被適配成沿著工件移動的移動式焊機(100)，該移動式焊機包括: 底架(120); 行進組件(140)，該行進組件附接至該底架上并且被適配成用于將該底架支撐在該工件的一部分上， 馬達組件(160)，該馬達組件支撐在該底架上并且聯(lián)接至該行進組件上以便選擇性地致使該底架相對于該工件移動； 控制器(150)，該控制器連接至該馬達組件(160)上以便控制該底架(130)相對于該工件(W)的移動； 連接至該底架(120)上的底架固持器(130)，該底架固持器被適配成用于提供將該底架固持在距該工件(W)選定距離處的力；以及 支撐在該底架上的焊機(180)，該焊機包括被適配成用于執(zhí)行焊接操作的器具，其中該器具在該器具和該底架限定了從該器具到該工件的無中斷視線的地方支撐在該底架上，其中該底架固持器與該視線相隔了能夠有效地防止該底架固持器干擾焊接操作的距離。2.如權(quán)利要求1所述的移動式焊機，其中，該底架固持器(130)包括至少一個磁體組件，其中該磁體組件的取向是可調(diào)整的以適應(yīng)該工件(W)來提供希望的固持力并且將對該移動式焊機的操作的磁干擾最小化。3.如權(quán)利要求2所述的移動式焊機，其中，該磁體組件與該工件間隔開空隙(135)，其中該磁體組件是可移動的以便調(diào)整該空隙來實現(xiàn)在該工件內(nèi)該磁體組件所生成的磁場的完全飽和。4.如權(quán)利要求2所述的移動式焊機，其中，該磁體組件是可控制的以便朝向該工件選擇性地施加磁場。5.如權(quán)利要求2至4中任一項所述的移動式焊機，其中，該磁體組件包括磁體(132)，該磁體可旋轉(zhuǎn)地安裝在鐵質(zhì)材料與非鐵質(zhì)材料之間以便選擇性地控制磁場向該工件的施加。6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的移動式焊機，其中，該馬達組件(160)包括被支撐在該底架(120)上的四個馬達(162)，并且該行進組件(140)包括四個萬向輪(145)，其中每個輪聯(lián)接至這四個馬達之一上。7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的移動式焊機，其中，該控制器(150)是與在該焊機(180)內(nèi)所容納的運動控制器和焊機控制器相聯(lián)通的以便同時控制該底架的運動和該器具的操作，并且優(yōu)選地，其中該焊機控件聯(lián)接至器具驅(qū)動器上，該器具驅(qū)動器使該器具在從該焊機向外延伸的平面內(nèi)移動，其中該控制器對該器具的操作的控制包括控制該器具驅(qū)動器以便獨立于該底架來定位該器具。8.如權(quán)利要求7所述的移動式焊機，其中，該控制器(150)包括遙控器，該遙控器具有被適配成用于控制該底架的運動的第一接口和被適配成用于控制該器具的運動的第二接口。9.如權(quán)利要求8所述的移動式焊機，其中，該第一接口是操縱桿，并且其中該第二接口是安裝在該操縱桿上并且圍繞該操縱桿的軸線可旋轉(zhuǎn)的旋鈕。10.如權(quán)利要求9所述的移動式焊機，其中，該器具是在該平面內(nèi)在內(nèi)極限與外極限之間可移動的，并且其中在該內(nèi)極限與外極限之間限定了中心點；并且其中該旋鈕在順時針方向上的旋轉(zhuǎn)使該中心點向外移動并且該旋鈕的逆時針旋轉(zhuǎn)使該中心點向內(nèi)移動，并且其中該內(nèi)極限和外極限通過該旋鈕的操作隨著該中心點移動。11.如權(quán)利要求1至10中任一項所述的移動式焊機，進一步包括被支撐在該底架上的送絲器和供絲器，該送絲器是操作性地連接的以便將來自該供絲器的焊絲給送到該器具。12.—種被適配成沿著工件移動的移動式焊機(100)，該移動式焊機包括: 底架(120); 行進組件(140)，該行進組件附接至該底架上并且被適配成用于將該底架支撐在該工件的一部分上， 馬達組件(160)，該馬達組件支撐在該底架上并且聯(lián)接至該行進組件上以便選擇性地致使該底架相對于該工件移動;其中該行進組件包括四個萬向輪(145)，其中該馬達組件被適配成用于選擇性地驅(qū)動這四個萬向輪中的每一個萬向輪以便使該底架在向前、向后、向左、向右、對角線、或彎曲路徑中的至少一者中移動； 控制器(150)，該控制器連接至該馬達組件(160)上以便控制該底架相對于該工件(W)的移動； 連接至該底架上的底架固持器(130)，該底架固持器被適配成用于提供將該底架固持在距該工件選定距離處的力，該底架固持器(130)包括至少一個磁體(132)，該磁體被支撐在該底架上并且是可調(diào)整的以便限定該磁體與該工件(W)之間的空隙或間隙(135);以及 支撐在該底架上的焊機(180)，該焊機包括被適配成用于執(zhí)行焊接操作的器具，其中該器具在該器具和該底架限定了從該器具到該工件的無中斷視線的地方支撐在該底架上，其中該空隙或間隙(135)是可調(diào)整的以獲得希望的固持力并且將來自該磁體的磁場對該焊接操作的干擾最小化。13.如權(quán)利要求12所述的移動式焊機，其中，該控制器(150)包括焊機控制器，該焊機控制器被適配成用于控制該焊機的操作。14.如權(quán)利要求12或13所述的移動式焊機，其中，該控制器(150)被定位成遠離該底架并且是通過有線連接來連接的以便向該焊機和該馬達組件提供電力和控制信號。15.如權(quán)利要求12至14中任一項所述的移動式焊機，其中，該控制器(150)包括被定位成遠離該底架的掛件，該掛件包括焊機控制器，其中該掛件通過有線連接和無線連接中的至少一種而連接至該馬達組件和焊機以便向該馬達組件和該焊機提供控制信號。
【文檔編號】B23K37/02GK105992670SQ201480065501
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2014年12月5日
【發(fā)明人】W·T·馬修斯, P·S·瓦倫, S·R·科爾, 布魯斯·A·舒立, 基思·L·舒立
【申請人】林肯環(huán)球股份有限公司