專利名稱：高生產(chǎn)率的焊接夾具的制作方法
相關(guān)申請本專利申請要求于2003年12月9日提交的美國臨時專利申請No.60/481760以及于2004年4月9日提交的美國臨時專利申請No.60/560931的權(quán)益，這兩件專利申請均通過引用而結(jié)合于本文中。
背景技術(shù)：

已知可采用軌道焊頭來焊接管和管接頭件。夾具用于夾緊待焊接的工件。高速的焊接在焊頭和夾具中產(chǎn)生了大量的熱，可能導致使用者難于在焊接之前夾緊工件和松開焊接好的工件。一些夾具會要求使用者在固定工件時直接地操縱可動夾鉗。這就使得使用者暴露在可能較熱的表面下，因此可能要求使用手套或其它的工具，或一段冷卻時間。這并不有助于高的焊接速率。

另外，一些夾具設(shè)計并不能有助于快速地裝載和卸載工件，而這對于更高生產(chǎn)率的焊接而言是必需的。一些設(shè)計也未能提供用一只手來支撐工件、用另一只手來夾緊工件、同時不會靠近熱的夾具表面的容易且精確的方式。
發(fā)明概要
在一個方面中，本發(fā)明涉及一種焊接夾具，其用于支撐彼此相對地沿著工件軸線處于同軸關(guān)系中的第一工件和第二工件。夾具包括基座、位于基座上的用于夾持第一工件的左夾鉗，以及位于基座上的用于夾持第二工件的右夾鉗。該第二工件與第一工件處于同軸的關(guān)系中，并處于焊接平面的相對側(cè)上。夾具還包括位于基座上的用于操作右夾鉗的左手柄，以及位于基座上的用于操作左夾鉗的右手柄。

在另一方面中，本發(fā)明涉及一種焊接夾具，其用于支撐彼此相對地沿著工件軸線處于同軸的關(guān)系中并處于焊接平面的相對兩側(cè)上的第一工件和第二工件。夾具包括基座、位于基座上的用于夾持第一工件的第一夾鉗，以及位于基座上的用于夾持第二工件的第二夾鉗，該第二工件與在焊接平面的相對側(cè)上的第一工件處于同軸的關(guān)系中。第一夾鉗和第二夾鉗分別包括第一可動夾鉗部件和第二可動夾鉗部件，其可圍繞與工件軸線分開的樞軸線而樞軸式轉(zhuǎn)動。第一手柄位于基座上，用于操作第一夾鉗。軸被支撐在基座上，用于圍繞樞軸線旋轉(zhuǎn)，該軸將第一手柄與第一可動夾鉗部件以傳遞力的關(guān)系而相連起來。第二手柄位于基座上，用于操作第二夾鉗。套筒可圍繞軸和圍繞樞軸線旋轉(zhuǎn)，該套筒將第二手柄與第二可動夾鉗部件以傳遞力的關(guān)系而相連起來。

在另一方面，本發(fā)明涉及一種焊接夾具，其用于支撐彼此相對地沿著軸線處于同軸的關(guān)系中并且位于焊接平面的相對兩側(cè)上的第一工件和第二工件。夾具包括基座、位于基座上的用于夾持第一工件的第一夾鉗，以及位于基座上的用于夾持第二工件的第二夾鉗，該第二工件與焊接平面相對側(cè)上的第一工件處于同軸的關(guān)系中。第一手柄位于基座上，用于操作第一夾鉗，并且第二手柄位于基座上而用于操作第二夾鉗。第一手柄和第二手柄與第二夾鉗處于焊接平面的同一側(cè)上，第一夾鉗處于焊接平面的相對側(cè)上，并且夾具包括用于將促動力從第一手柄越過焊接平面而傳遞至第一夾鉗的機構(gòu)。

在另一方面，本發(fā)明涉及一種焊接夾具，其用于支撐沿著工件軸線彼此相對地處于同軸的關(guān)系中的第一工件和第二工件。夾具包括基座，位于基座上的具有用于夾持第一工件的閉合位置并具有開啟位置的第一夾鉗，以及位于基座上的具有用于夾持與第一工件處于同軸關(guān)系中的第二工件的閉合位置并具有開啟位置的第二夾鉗，第二夾鉗可以與第一夾鉗部件無關(guān)地運動。電弧屏蔽罩被支撐在基座上，用于在覆蓋焊接工位的屏蔽位置與非屏蔽位置之間樞軸式運動。當其中任何一個第一夾鉗和第二夾鉗從閉合位置運動至開啟位置時，電弧屏蔽罩從屏蔽位置運動至非屏蔽位置，如果其中任何一個第一夾鉗和第二夾鉗處于開啟位置中，則會阻止電弧屏蔽罩從非屏蔽位置運動至屏蔽位置。

在另一方面，本發(fā)明涉及一種包括軌道焊機的焊接裝置，該軌道焊機包括電焊條，其可圍繞焊接平面中的軸線旋轉(zhuǎn)，以便執(zhí)行第一工件和第二工件沿著焊接平面的焊接。焊接裝置還包括焊接夾具，其用于支撐沿著軸線彼此相對地處于同軸的關(guān)系中并且處于焊接平面相對側(cè)上的第一工件和第二工件。夾具包括基座，位于基座上的用于夾持第一工件的第一夾鉗，以及位于基座上、用于夾持與焊接平面相對側(cè)上的第一工件處于同軸的關(guān)系中的第二工件的第二夾鉗。該夾具還包括位于基座上的用于操作第一夾鉗的第一手柄，以及位于基座上的用于操作第二夾鉗的第二手柄，第一手柄和第二手柄與第二夾鉗處于焊接平面的同一側(cè)上，第一夾鉗處于焊接平面的相對側(cè)上，并且夾具包括用于將促動力從第一手柄越過焊接平面而傳遞至第一夾鉗的機構(gòu)。

在另一方面，本發(fā)明涉及一種將處于同軸關(guān)系中的第一工件和第二工件夾緊以便通過軌道焊機來焊接的方法，該軌道焊機具有可在焊接平面中圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的電焊條。該方法包括以下步驟
使第一手柄運動，從而使第一可動夾鉗部件運動，以便將第一工件在焊接平面的第一軸向側(cè)上夾緊；以及
使第二手柄運動，從而使第二可動夾鉗部件運動，以便將第二工件在焊接平面的第二軸向側(cè)上夾緊；
其中，使第一手柄運動和使第二手柄運動的步驟是在焊接平面的第二軸向側(cè)上進行的。

在另一方面，本發(fā)明涉及一種利用可圍繞軸線在焊接平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的電焊條，將在焊接平面的兩相對軸向側(cè)上處于同軸的關(guān)系中的第一工件和第二工件焊接起來的方法，該方法包括以下步驟
將第一工件放置在焊接平面的第一軸向側(cè)上；
使第一手柄在焊接平面的第二軸向側(cè)上運動，以便夾緊第一工件；
將第二工件放置在焊接平面的第二軸向側(cè)上；
使第二手柄在焊接平面的第二軸向側(cè)上運動，以便夾緊第二工件；以及
使電焊條在焊接平面中圍繞軸線旋轉(zhuǎn)，以便在焊接平面執(zhí)行第一工件和第二工件的焊接。
附圖簡介


圖1是本發(fā)明第一實施例的夾具的側(cè)視圖，顯示了處于開啟位置或裝載位置中的手柄和夾鉗。

圖2是該夾具的側(cè)視圖，顯示了處于閉合位置中的手柄和夾鉗。

圖3是該夾具的側(cè)視圖，顯示了處于工具更換位置中的手柄和夾鉗。

圖4是該夾具的正視圖。

圖5是該夾具的頂視平面圖。

圖6是顯示為處于傾斜位置中的夾具的側(cè)視圖。

圖7是夾具一部分的剖面圖，顯示了將旋轉(zhuǎn)作用力從手柄傳遞至夾鉗的轂(hub)和圓筒的花鍵連接。

圖8是分解透視圖，顯示了左夾鉗和左圓筒、右夾鉗和右圓筒、以及螺釘。

圖9-11是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的夾具的透視圖；
圖12是圖9所示夾具的頂視平面圖；
圖13和14是圖9所示夾具的立視圖；
圖15是形成了圖9所示部分夾具的夾鉗驅(qū)動組件的剖面圖；
圖16-19是圖9所示夾具的其它視圖；
圖20是圖9所示夾具的夾鉗驅(qū)動組件的部件的分解透視圖；
圖21是可與焊接夾具一起使用的工件支撐系統(tǒng)的透視圖；
圖22是圖22所示工件支撐系統(tǒng)的另一透視圖；
圖23是形成了圖22所示工件支撐系統(tǒng)一部分的工件支撐轉(zhuǎn)臺的示意圖；
圖24是圖22所示工件支撐系統(tǒng)的局部立視圖；
圖25是類似于圖9所示夾具的焊接夾具的透視圖，其中部分部件拆下；
圖26是圖25所示焊接夾具的另一透視圖；
圖27是形成了一部分圖25所示焊接夾具的側(cè)板的立視圖；以及
圖28是形成了一部分圖25所示焊接夾具的可動夾板的立視圖。
本發(fā)明的詳細描述
本專利申請涉及一種用于在焊接工藝如軌道焊接中支撐工件的焊接夾具。本發(fā)明適用于各種不同構(gòu)造的夾具，其中一些夾具在本文中作為示例性實施例顯示出。作為一個示例，圖1顯示了作為本發(fā)明第一實施例的夾具10。

夾具10包括基座12，其支撐左夾鉗14和右夾鉗16。本文中的用語“左”和“右”指的是從組件10前端看去的夾鉗14和16的位置，例如如圖4中所示。左夾鉗14和右夾鉗16設(shè)置在焊接平面17的兩相對側(cè)上，焊接平面17是其中焊頭60的電焊條圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的平面，以便沿著焊接平面執(zhí)行這兩個工件的焊接。其中每一個左夾鉗14和右夾鉗16分別將待焊接在一起的兩個工件中的一個夾持靠在固定顎板18上。

右手柄20具有可用手抓握的末端部分，其為捏手22的形式。手柄20的下端形成為基板24。拉伸彈簧26和推桿28與基板24相連接。拉伸彈簧26的相對端以及推桿28的相對端與右轂30相連接。右轂30受支撐，而用于圍繞軸線32旋轉(zhuǎn)。右轂30具有外花鍵，其與左圓筒34上的內(nèi)花鍵相配合。因此，左圓筒34可與右轂30一起旋轉(zhuǎn)。左夾鉗14被固定，以便與左圓筒34一起運動。因此，在右手柄20運動時，右轂30和左圓筒34可圍繞軸線32相互間一起旋轉(zhuǎn)，以便使左夾鉗14樞軸轉(zhuǎn)動。

左手柄40具有可用手抓握的末端部分，其為捏手42的形式。左手柄40的下端形成為基板44。拉伸彈簧46和推桿48與基板44相連接。拉伸彈簧46的相對端以及推桿48的相對端與左轂50相連接。左轂50受支撐，以便圍繞軸線32旋轉(zhuǎn)。左轂50具有外花鍵，其與右圓筒54上的內(nèi)花鍵相配合。因此右圓筒54可隨左轂50一起旋轉(zhuǎn)。右夾鉗16被固定，以便隨右圓筒54一起運動。因此，在左手柄40運動時，左轂50和右圓筒54可相互間一起圍繞軸線32旋轉(zhuǎn)，以便使右夾鉗16樞軸轉(zhuǎn)動。

左轂50和右圓筒54之間的花鍵連接與右轂30和左圓筒34之間的花鍵連接軸向地間隔開。兩個圓筒34和54可圍繞軸線32彼此之間獨立地旋轉(zhuǎn)。螺釘56延伸穿過左圓筒34和右圓筒54，并且旋擰入右轂30中。

其中每一個夾鉗14和16都具有相對于焊頭60的三個基本位置。左夾鉗14的運動和定位類似于右夾鉗16的運動和定位，因此在這里只介紹左夾鉗的運動和定位。

第一位置、即閉合位置如圖2所示。在該位置中，左夾鉗14將工件夾持緊靠在固定顎板18上。彈簧26的彈力通過右轂30和左圓筒34起作用，以便將左夾鉗14夾持緊靠在工件上。右手柄20與止動桿(未示出)相接合，以便提供限制右手柄20在閉合方向上樞軸旋轉(zhuǎn)運動的正止擋。右手柄20上的基板24相對于右手柄的樞軸線處在第一越過中心的位置中。彈簧26的作用力使左夾鉗保持緊緊地閉合。

第二位置、即開啟位置或裝載位置如圖1所示。在該位置中，左夾鉗14運動離開閉合位置，以便使工件可從固定顎板18上取下或進入靠在固定顎板18上的位置。

為了使左夾鉗14從閉合位置運動至該開啟位置，用手握住右手柄20，并使其圍繞其軸線樞軸轉(zhuǎn)動。右手柄20通過推桿28和彈簧26起作用，以便使右轂30圍繞軸線32旋轉(zhuǎn)。右轂30的旋轉(zhuǎn)通過花鍵連接起作用，以便將旋轉(zhuǎn)作用力傳遞至左圓筒34，并且由此而傳遞至左夾鉗14本身。左夾鉗14圍繞軸線32樞軸轉(zhuǎn)動至開啟位置。

在左夾鉗14從閉合位置運動至開啟位置的這種運動中，右手柄20上的基板24相對于其軸線而移動越過中心，以便彈簧26也將工件保持在該位置中。

第三位置、即工具更換位置如圖3中所示。在該位置中，左夾鉗14定位成更進一步遠離閉合位置，從而使左夾鉗可從夾具10上取下，以便例如安裝上不同尺寸的夾鉗。

為了使左夾鉗14運動進入工具更換位置中，工具更換桿70首先從圖1和圖2所示位置運動至工具更換位置(未示出)。工具更換桿70的這種運動使凸輪或硬停止擋件72(圖25)運動離開右轂30上的凸起。止擋件72的這種運動允許右轂30在施加于右手柄20上的力的作用下，旋轉(zhuǎn)經(jīng)過開啟位置而到達工具更換位置。

因此，為了使左夾鉗14從開啟位置運動至工具更換位置，首先向前拉工具更換桿70，從而允許手柄進一步向回運動。用手握住右手柄20，并使其圍繞其軸線進一步樞軸轉(zhuǎn)動離開。右手柄20通過推桿28和彈簧26起作用，以便使右轂30圍繞軸線32進一步旋轉(zhuǎn)離開。右轂30的這種進一步旋轉(zhuǎn)就將旋轉(zhuǎn)作用力傳遞至左圓筒34，并由此而傳遞至左夾鉗14本身。左夾鉗14圍繞軸線32樞軸轉(zhuǎn)動至工具更換位置。

在左夾鉗14從開啟位置運動至工具更換位置的過程中，右手柄20上的基板24相對于其樞軸線更進一步運動越過中心。手柄20在越過中心動作的最短彈簧距離處停止，以便彈簧26將工件保持在該位置中。

可以看到，右手柄20移動左夾鉗14，并且左手柄40移動右夾鉗16。這種部件設(shè)置使得操作者可用操作者的右手來握住由右夾鉗16夾持的工件，同時用操作者的左手來握住其操作手柄，即左手柄40。類似地，操作者用操作者的左手來握住由左夾鉗14夾持的工件，同時用操作者的右手來握住其操作手柄，即右手柄20。結(jié)果，當處理工件、將工件放在夾具上或?qū)⑵鋸膴A具上取下時，操作者不必伸過夾具10將兩只手放在焊頭60或夾具10的同一側(cè)上。

當夾具10處于工具更換位置中時，左夾鉗14和右夾鉗16與閉合位置間隔開(并且與固定顎板18間隔開)一段距離，該距離比夾鉗處于開啟位置時的這種距離要大得多。左夾鉗14和右夾鉗16的這種延伸出的定位使得它們離開焊頭60。因此，可簡單地通過取下單個螺釘56并使夾鉗(連同其相連的圓筒34和54)朝著圖4所示的右側(cè)軸向地或橫向地滑移出夾具16，來更換左夾鉗14和右夾鉗16。因此，為了更換夾鉗14和16，除了要拆下一個螺釘56之外，不必拆下焊頭60，也完全不必拆下夾具10的任何其它零部件。

操作者通常需要使右手柄20僅僅在開啟位置與閉合位置之間一段不大的距離。工具更換位置基本上更遠離閉合位置。另外，應注意到，可通過除人工力之外的其它作用，例如氣動或電動作用力，來操作手柄或促動夾板。

手柄20和40上的捏手22和42與兩個夾鉗14和16間隔開一段較大的距離，即使在夾鉗處于開啟位置中時也是如此。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的用于焊接直徑為大約四分之一英寸至大約二分之一英寸的工件的一個夾具10中，捏手22和42離夾鉗14和16有六英寸至一英尺的距離。為了移動夾鉗14和16，操作者不必接觸夾鉗或者焊頭60或夾鉗或焊接區(qū)域附近的任何金屬件，只需接觸手柄20和40。因此，操作者不必接觸到夾具本身的真正夾緊部分，即可動夾鉗14和16、固定顎板18或任何其它附近部件。這在夾具10因焊接而變熱的情形下是尤其有利的。因為用于夾具操作的促動力施加在遠離夾鉗14和16的位置，因此操作者的手就與夾具10夾住工件的位置分開。

夾具夾緊機構(gòu)包括電弧罩80，用于將使用者與焊接工藝的光能屏蔽隔開。電弧罩80受到支撐，以用于在與焊頭60成一直線的基座12的縱向軌道82上滑動運動，其中其運動在所有其它方向上都受到約束。因此，電弧罩80可沿著縱向軌道82在朝向或離開焊頭60的方向上運動，但無法運動至焊頭的任一側(cè)。電弧罩80不會在側(cè)面上運動脫離軌道82，因此就避免軌道兩側(cè)的用來放置工件的區(qū)域受到阻礙。

上電弧罩銷84和下電弧罩銷86從電弧罩80的內(nèi)側(cè)壁延伸出。電弧罩復位彈簧88的一端連接在電弧罩銷84上。電弧罩復位彈簧88的另一端連接在基座12上。在電弧罩80滑動離開焊頭60時，彈簧88伸長。當傾向于使電弧罩運動離開閉合位置的作用于電弧罩上力被釋放時，所產(chǎn)生的彈簧張力有助于使電弧罩80回到焊頭60之上的閉合位置。

下電弧罩銷86經(jīng)由槽孔連桿92和接頭連桿94而連接在可旋轉(zhuǎn)的板96上。槽孔連桿92接受下電弧罩銷86，從而允許銷在槽孔內(nèi)滑動。槽孔連桿92的遠端樞軸式地連接在接頭連桿94上。在沿著槽孔連桿92長度的中間位置，槽孔連桿樞軸式地安裝在基座12上，從而允許槽孔連桿相對于基座而圍繞其中間點旋轉(zhuǎn)。

接頭連桿94的相對端樞軸式地連接在可旋轉(zhuǎn)的板96上?？尚D(zhuǎn)板96的中間部分樞軸式地安裝在基座12上?？尚D(zhuǎn)板96的一端具有手柄隨動銷100，其從板上垂直地延伸出，并且處于手柄20和40的運動路徑中。手柄隨動銷100位于手柄20和40這兩者的后面。因為存在復位彈簧88的作用力，因此銷100與處于最后面位置的任一手柄20或40保持接觸(或者與均處于該位置中的手柄20和40這兩者保持接觸)。

如上所述連接在電弧罩彈簧88上并連接在可旋轉(zhuǎn)板96和隨動銷100上的電弧罩80的組合具有若干優(yōu)點。首先，如上所述，隨動銷100保持與處于最后面位置的任一手柄20或40相接觸。因此，當電弧罩80處于圖2所示的閉合位置中時，當任一手柄20或40被推開(推回)時，電弧罩將滑動離開焊頭60，而滑入至裝載位置。這就使得在用其相關(guān)聯(lián)的手柄20或40來定位夾鉗14或16的過程中，操作者可看到焊接區(qū)域。相反，當電弧罩80處于圖1所示的裝載位置時，電弧罩只有在手柄20和40都被向前推時，才會滑回到閉合位置，從而保持焊接區(qū)域可被操作者看到。

其次，電弧罩80可克服復位彈簧88的偏壓力而人工地滑動離開焊頭60，而不移動其中任何一個手柄20或40。這種人工操作就允許使用者快速地檢查工件對準，無不必移動手柄20和40。

根據(jù)本發(fā)明的另一特征，夾具10具有兩個分開的基板、頂部基板102和底部基板104。頂部基板102經(jīng)由位于這兩個基板前面的鉸鏈106而連接在底部基板104上。夾具夾緊機構(gòu)10的其它零部件安裝在頂部基板102上。這種鉸鏈連接允許頂部基板102圍繞鉸鏈106的軸線從底部基板104向上和向前地樞軸轉(zhuǎn)動。調(diào)節(jié)捏手108安裝在夾具夾緊機構(gòu)10上，用于當頂部基板102和夾具夾緊機構(gòu)10相對于底部基板104樞軸轉(zhuǎn)動時，沿著帶槽孔引導件112行進。調(diào)節(jié)捏手108定位成可緊固在帶槽孔引導件112上，以便將夾具夾緊機構(gòu)10固定在所需的傾斜位置中。在相反方向上轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)捏手108就釋放開夾具夾緊機構(gòu)10，從而允許使用者對其重新定位。這樣，使用者可在焊接操作過程中對觀察焊接接頭所要求的視線進行調(diào)節(jié)。

圖9-20顯示了夾具200，其為本發(fā)明的第二實施例?？梢灶愃朴趭A具10的使用方式來使用夾具200，以便將夾緊靠在焊頭上的兩個工件焊接在一起。夾具200的許多零部件在構(gòu)造和操作上類似于夾具10的零部件，這些零部件在這里只進行簡要介紹。

夾具200包括基座202?；?02包括優(yōu)選形成為一個部件的側(cè)板206(圖9)和底板208，例如通過由L形擠壓鋁型材銑削而成。

夾具200的夾鉗驅(qū)動組件210包括被支撐在兩個側(cè)板204和206上的軸212(圖15)，以便可圍繞軸線214旋轉(zhuǎn)。第一手柄、即外手柄216通過連桿機構(gòu)218與軸212相連接，該連桿機構(gòu)218在構(gòu)造和操作上類似于本發(fā)明第一實施例中所示的連桿機構(gòu)。結(jié)果，當外手柄216樞軸轉(zhuǎn)動時，軸212圍繞軸線214旋轉(zhuǎn)。

軸212延伸過夾具200的夾鉗驅(qū)動組件210的大致整個寬度。軸212不是花鍵軸，而是具有平滑的圓柱形外表面。軸212的外端部分220(圖20)包括兩個徑向朝外的開口凹口222，其形成于該軸的外端面中。

夾具200的夾鉗驅(qū)動組件210還包括套筒230，其被支撐在軸212上，用于旋轉(zhuǎn)圍繞該軸旋轉(zhuǎn)，并因此圍繞軸線214旋轉(zhuǎn)。套筒230的直徑大于軸212的直徑。第二手柄、即內(nèi)手柄232通過連桿機構(gòu)234與套筒230相連接，該連桿機構(gòu)234在構(gòu)造和操作上類似于本發(fā)明第一實施例中所示的連桿機構(gòu)。結(jié)果，當內(nèi)手柄232樞軸轉(zhuǎn)動時，套筒230圍繞軸線214旋轉(zhuǎn)。

套筒230在整個長度上圍繞軸212延伸，以便軸212的外端部分220從套筒軸向地向外突出。套筒230不是帶花鍵的套筒，而是具有平滑的圓柱形內(nèi)表面。兩個徑向朝外的開口凹口236(圖20)形成于套筒230的外端中。與軸212中的凹口222相比，套筒230中的凹口236隔得更開。

夾具200的夾鉗驅(qū)動組件210還包括轂240。轂240是在軸向上較短的環(huán)形部件，其設(shè)置成配合在軸212的端部上，并復制了套筒230的端部。轂240具有兩個徑向向內(nèi)延伸的凸臺242，其配合在軸212的外端部分220上的向外開口凹口222中。當這樣進行了配合時，轂240就可隨軸212一起旋轉(zhuǎn)。轂240也具有兩個徑向朝外的開口凹口244，其在布置和徑向位置上與套筒230上的凹口236相同。因此，轂240在這方面就在軸212的外端部分上復制了套筒230的外端部分。

夾具200包括第一夾板即內(nèi)夾板250，以及第二夾板即外夾板252。在夾具200中，兩個夾板250和252在物理構(gòu)造上彼此相同，以便降低制造成本和復雜性。

這兩個夾板250和252設(shè)置在焊接平面253的相對側(cè)(圖15)上，該平面253是焊頭60的電焊條在其中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的平面，以便執(zhí)行兩個工件的焊接。

在夾具的第一側(cè)即外側(cè)上，也即焊接平面253的左側(cè)(從圖15中看去)上，設(shè)有第二夾板252。在夾具的第二側(cè)即內(nèi)側(cè)上，也即焊接平面253的右側(cè)(從圖15中看去)上，設(shè)有第一夾板252。第一手柄216和第二手柄232都位于夾具的第二側(cè)上。

每一個夾板250和252都具有環(huán)形轂部分254，其帶有兩個徑向向內(nèi)延伸的凸臺256。凸臺256在尺寸上設(shè)置成并定位成配合在轂上的徑向朝外開口凹口中，或者配合在套筒230上的徑向朝外開口凹口236中。因此，兩個夾板250或252中的任何一個都可配合在套筒230上或轂240上。

通過首先將內(nèi)夾板250放置在軸212的凸出外端部分220之上，并使之與套筒230形成接合，來裝配夾具200的夾鉗驅(qū)動組件210。內(nèi)夾板250的凸臺256配合在套筒230上的凹口236中。結(jié)果，內(nèi)夾板250可隨套筒230的旋轉(zhuǎn)而樞軸轉(zhuǎn)動。

然后將示意性地顯示在258處的推力滾柱軸承放置在軸212上。然后將轂240放置在軸212的外端部分220之上。轂240的凸臺242配合在軸212的外端部分220上的凹口222中。結(jié)果，轂240可隨軸212一起旋轉(zhuǎn)。

將外夾板252放置在轂240上。外夾板252的凸臺256配合在轂240上的凹口244中。結(jié)果，外夾板252可隨著轂240和軸212的旋轉(zhuǎn)而樞軸轉(zhuǎn)動。

夾具20包括側(cè)板或固定顎板260(圖9)，其可拆式地安裝在基座202上。在固定焊頭262之后，將固定顎板260安裝在基座202上。焊頭262利用兩個凹頭螺釘來固定，所述凹頭螺釘延伸穿過基座202的水平軌道部分并延伸至該焊頭中。固定顎板260向下滑至焊頭262之上，并與基座202上的銷對準，該銷配合在固定顎板下側(cè)上的孔中。固定顎板262具有水平面(未示出)，其靠在焊頭262的水平面上，以便設(shè)定固定顎板相對于焊頭的垂直位置。彈簧夾272然后與固定顎板260上的突出按鈕274相接合，以便將固定顎板固定就位在焊頭262上。固定顎板260將進行焊接的工件支撐就位于焊頭262上，其中工件通過可動夾板250和252而被可釋放地壓緊在固定顎板上。(可通過除彈簧夾272之外的其它器具、例如一個或多個螺釘，將固定顎板壓緊在基座202上。)
為了移動第一夾板即外夾板252，第一手柄即外手柄216在圖16和17所示的其開啟位置與圖9-12所示的其閉合位置之間樞軸轉(zhuǎn)動。發(fā)生在夾具200第二側(cè)上的外手柄216的樞軸旋轉(zhuǎn)運動導致軸212圍繞軸線214旋轉(zhuǎn)。延伸越過焊接平面253的軸212的旋轉(zhuǎn)導致轂240旋轉(zhuǎn)，從而使外夾板252在焊接夾具的第一側(cè)上樞軸轉(zhuǎn)動。因此，外夾板252可相對于固定顎板260在開啟位置和閉合位置之間運動。(應注意到，可通過除人工力之外的其它作用，例如氣動或電動作用力，來操作手柄或促動夾板。)
第二夾板即內(nèi)夾板250可與外夾板252無關(guān)地樞軸轉(zhuǎn)動，這是因為兩個手柄216和232及其各自的連桿218和234可單獨運動。為了移動第二夾板即內(nèi)夾板250，使第二手柄即內(nèi)手柄232在焊接夾具200的第二側(cè)上，在開啟位置(未示出)與圖12-15所示的閉合位置之間樞軸轉(zhuǎn)動。內(nèi)手柄232的樞軸旋轉(zhuǎn)運動導致套筒230圍繞軸線214旋轉(zhuǎn)。發(fā)生在焊接夾具第二側(cè)上的套筒230的旋轉(zhuǎn)導致內(nèi)夾板250(同樣在焊接夾具的第二側(cè)上)在其開啟位置與閉合位置之間相對于固定顎板260樞軸轉(zhuǎn)動。

當夾板250和252在其開啟位置與閉合位置之間旋轉(zhuǎn)時，它們將處于焊頭262的包跡內(nèi)(如所示沿著軸線214的方向可見到或橫向地突出)。夾具200的這一方面是有益的，因為它減小了夾具本身所需的操作空間，因此使得可以處理更大或不同形狀的工件。這種有益的效果是夾板250和252的設(shè)置以及它們相對較小的樞軸轉(zhuǎn)動弧度所致的結(jié)果。

因此，所述夾具200的另一有益方面是夾鉗驅(qū)動組件210比較簡單，因此，與帶有其花鍵接頭的夾具10的相應組件相比，驅(qū)動組件210制造起來更容易且成本更低。另外，允許相同內(nèi)、外夾板250和252的夾鉗驅(qū)動組件210的構(gòu)造有助于降低成本及簡化安裝。具體而言，轂240允許夾板250和252彼此相同，并且允許這些板不焊接在套筒或軸上。

在夾具200中，內(nèi)、外手柄216和232比夾具10的手柄更短且更小。另外，內(nèi)、外手柄216和232并不在側(cè)面上向外延伸超出焊頭262外側(cè)的平面，例如如圖12所示(到達圖12中所示的頂部)。夾具200的這方面又具有這樣的優(yōu)點，即，可在沿著夾具長度的方向上，即一般朝向手柄216和232或朝向圖12中的左側(cè)，來對延伸離開焊頭262的工件進行焊接。另外，如同第一實施例一樣，右(外)手柄216移動外夾板252，而左(內(nèi))手柄232移動內(nèi)夾板250。這又使得可改善參考本發(fā)明第一實施例如上所述的操作的容易程度。

夾具200包括電弧屏蔽罩或電弧罩280，其用于將使用者與焊接工藝的光能屏蔽隔開。電弧罩280是U形部件，其可更換地安裝在電弧罩支架282。電弧罩支架282具有環(huán)形轂部分284，其類似于夾板250和252的轂部分254。電弧罩支架282的轂部分284可旋轉(zhuǎn)地裝配在轂240之上。電弧罩支架282因此可相對于軸212旋轉(zhuǎn)。扭簧286(圖18)用于將電弧罩280朝著閉合位置偏壓，如圖9和圖10所示。

電弧罩支架具有兩個平行的支架臂288，其終止于轂部分284的外部，并且終止于橫桿290中。電弧罩280本身被夾在橫桿290上并靠在支架臂288上，從而自身固定在電弧罩支架282上。

電弧罩支架282的支架臂288彼此間隔開一段距離，這段距離等于內(nèi)夾板250和外夾板252之間的距離。電弧罩支架282軸向地定位在軸212上，使得電弧罩支架282的支架臂288處于夾板250和252的徑向外部(后面)；夾板插在電弧罩支架和軸線214之間。結(jié)果，當其中任何一個夾板250和252樞軸轉(zhuǎn)動離開其閉合位置時，它就與電弧罩支架282的支架臂288相接合，并且電弧罩280樞軸轉(zhuǎn)動至脫離閉合位置。因此，一旦夾具200的第一夾板250和252開啟，電弧罩280就一直開啟。類似地，如果夾板250和252都處于開啟位置中，并且其中一個然后關(guān)閉，那么另一(開啟的)夾板就將電弧罩280保持在其開啟位置中。電弧罩280并不移動回到其閉合位置，直到夾板250和252都樞軸轉(zhuǎn)動至閉合為止。

電弧罩支架282包括可手動接合的臂292，其從轂部分284軸向地突出。臂292可接合，以便可手動驅(qū)動電弧罩280在閉合位置和開啟位置之間樞軸轉(zhuǎn)動，而無需移動夾板250和252中的任何一個。這樣，就可觀察工作區(qū)域，同時不會干涉工件的夾緊。

電弧罩支架282由夾板250和252來直接驅(qū)動，這使得夾具200無需第一實施例的夾具10中的較復雜促動機構(gòu)。另外，夾具200不需要與夾具10的基座12的縱向軌道82相當?shù)慕Y(jié)構(gòu)。結(jié)果，就為在夾具中進行焊接的工件提供了更多的空間。

因此，我們尤其對作為本發(fā)明一部分的下述內(nèi)容提出權(quán)利要求，即，焊接夾具，其具有用于促動兩個可動夾板的相對的手柄；樞軸轉(zhuǎn)動的基座組件；夾鉗驅(qū)動組件，其帶有同軸的用于這兩個夾板的軸和套筒；滑動或樞軸轉(zhuǎn)動式的帶促動機構(gòu)的電弧罩；以及所述這些部件的布置，其使用于工件的空間最大化。

圖21-24顯示了可與本發(fā)明的焊接夾具一起使用或作為其一部分的示例性工件支撐系統(tǒng)300的一些部分。該系統(tǒng)300顯示為與夾具302相關(guān)聯(lián)；該系統(tǒng)可與其它焊接夾具一起使用或作為其一部分。

如果工件不是短管，那么它可能會太重，以至于如果不使用一個或多個支撐就無法被支撐在正確對準的位置中。工件支撐系統(tǒng)300設(shè)計成用來支撐在夾具302的焊接工位316上進行焊接的一個或兩個工件。在圖21-24中，系統(tǒng)300顯示為對位于夾具302左側(cè)上的與焊接軸線306同軸的短管304提供支撐，以及對位于夾具右側(cè)上的與該焊接軸線成角度的長管308提供支撐。

系統(tǒng)300包括示例性組件310，其顯示為可支撐短管304。該組件310包括一對軌道312，其被旋擰入夾具302的基座314中。軌道312從夾具的左側(cè)向外突出，并處于焊接工位316的下方。軌道312支撐著軸臺320，其可沿著所述軌道在朝向和離開基座314的方向上運動。軸臺320可通過兩個指旋螺釘322而沿著軌道312被固定在一個所選的位置。

軸臺320具有垂直延伸的槽孔324，其接受用于支撐部件328的指旋螺釘連接器326。支撐部件328具有在一端上用于支撐管狀工件的V形凹口330。支撐部件328的相對端(未示出)、即圖25中的下端是平直的，用于支撐不同構(gòu)造的工件。支撐部件328可相對于軸臺320而固定在任一垂直定向中，以便V形凹口330或平直末端部分處于最上方。支撐部件328然后與指旋螺釘連接器326一起垂直地固定就位。

軌道312和軸臺320和支撐部件328的組合為夾具302左側(cè)的工件304提供了支撐，其是可垂直調(diào)節(jié)的，并且也可在平行于焊接軸線306的方向上向內(nèi)或向外地調(diào)節(jié)。

支撐系統(tǒng)300還包括結(jié)構(gòu)334，其用于支撐處于焊接工位316另一側(cè)的工件308。該結(jié)構(gòu)334包括另一組軌道336，其從夾具基座314的右側(cè)橫向地延伸出。軌道336支撐著軸臺340，軸臺340在軌道上的位置可利用兩個指旋螺釘342來調(diào)節(jié)和設(shè)定。軸臺340以可垂直調(diào)節(jié)的方式沿著焊接軸線306來支撐桿346的一個末端部分344。桿346的另一末端部分348定位成相鄰于焊接工位316，并且由夾具302的護罩352頂部上的支腳350來支撐。桿346支撐著長管308的內(nèi)端。

長管308的外端由另一軸臺組件354來支撐。該軸臺組件354定位在兩個軌道356上，這兩個軌道356從軸臺340的側(cè)面在橫向于軌道336且橫向于焊接軸線300的方向上延伸出。該軸臺354的位置可通過兩個指旋螺釘358來設(shè)定和鎖定。軸臺354支撐著可垂直調(diào)節(jié)的塊360，其在其上端部分上具有V形凹口。塊360定向成與焊接軸線306形成一定角度，以便它可正確地支撐長管308的外端部分，長管308本身定向成在該特定設(shè)置中相對于工件軸線形成一定的角度。帶有該成角特征的所示工件支撐系統(tǒng)300僅僅是說明性的；根據(jù)本發(fā)明的工件支撐系統(tǒng)可包括位于夾具一側(cè)或兩側(cè)的一個或多個設(shè)置成不同構(gòu)造的單元。

圖23和24示意性地顯示了系統(tǒng)的另一部分，具體而言為轉(zhuǎn)臺370，其可支撐多個不同尺寸(直徑)的管。轉(zhuǎn)臺370具有大致盤形的構(gòu)造，并且?guī)в羞m于與軸臺310相連接的中心安裝部分372。當這樣相連時，轉(zhuǎn)臺370可在軸臺310上旋轉(zhuǎn)。其旋轉(zhuǎn)位置可通過掣子373來設(shè)定。轉(zhuǎn)臺370的垂直位置可利用軸臺310的指旋螺釘調(diào)節(jié)機構(gòu)326來設(shè)定。

轉(zhuǎn)臺370圓周的180度扇形具有扇形的布置，其包括多個弧形的凹口374。凹口374具有不同的直徑。其中每一個凹口374由各自的在虛圓378上居中地定位的弧形面376來限定，該虛圓378本身在焊接軸線306上居中地定位。結(jié)果，其中每一個凹口374都適于接受和支撐在焊接軸線306上居中地定位的管狀工件，而不必垂直地移動工件或轉(zhuǎn)臺370。轉(zhuǎn)臺370圓周的反向180度扇形具有兩個平直部380，其用于支撐平面的或其它非管狀的工件。

圖25-28顯示了另一示例性焊接夾具400的一些部分，該焊接夾具400包括若干個構(gòu)造成與上述焊接夾具的相應構(gòu)件不同的構(gòu)件。圖25-28所示的這些構(gòu)件可單獨地使用，或者可與本發(fā)明的任何焊接夾具組合起來使用。

圖25和26是從焊接夾具400的相對兩側(cè)看去的透視圖。夾具400上的電弧屏蔽罩402與圖9-20所示電弧屏蔽罩在構(gòu)造和布置上是不同的。具體而言，電弧屏蔽罩402包括單件式的金屬屏蔽部件404，其利用四個螺釘406而固定在轂408上。屏蔽部件404可作為單個部件來拆下和更換。轂408被支撐，以便圍繞軸線410旋轉(zhuǎn)。轂408上的手指接片412是可手動接合的，使得電弧屏蔽罩可以手動的方式從蓋住焊接工位的其閉合位置(如圖25和26所示)縮回至其開啟位置。轂408上的彈簧片414接受螺旋彈簧416的一端。螺旋彈簧416延伸進入基座420上的槽孔418中，并且使其相對端固定在基座上。螺旋彈簧416作用于電弧屏蔽罩402和基座420之間，以便將電弧屏蔽罩偏壓至閉合位置。

在夾具400中，可動夾板422構(gòu)造成不同于圖12-24所示的可動夾板250和252。具體而言，每一可動夾板422都具有內(nèi)邊緣424，與夾板250和252的凹入式內(nèi)邊緣相比，內(nèi)邊緣424基本上是筆直的。因此，跨過夾板422從其內(nèi)邊緣424至其外邊緣426的寬度越大，則夾板422的剛性更好且強度更好。

在夾具400中，側(cè)板430以不同的方式連接在基座420上。具體而言，側(cè)板430在焊接平面的兩側(cè)形成了固定顎板或固定夾板，并且側(cè)板430具有可接受緊固件(未示出)的兩個通孔432，緊固件例如為螺釘或螺栓，并且平行于焊接軸線406而延伸，用于將側(cè)板緊固在基座420上。緊固件將側(cè)板430相對于基座420固定在所選的位置。該位置通過在基座420與側(cè)板430的下側(cè)轉(zhuǎn)角436之間起作用的成角夾鉗434來設(shè)定，以便相對于焊頭將側(cè)板同時向下地和在側(cè)面上拉入正確的位置中。
權(quán)利要求
1.一種焊接夾具，其用于支撐彼此相對地沿著工件軸線處于同軸關(guān)系中的第一工件和第二工件，所述夾具包括
基座；
位于所述基座上的用于夾持第一工件的左夾鉗；
右夾鉗，其位于所述基座上，用于夾持與所述第一工件處于同軸關(guān)系中并處于焊接平面的相對側(cè)上的第二工件；
位于所述基座上的用于操作所述右夾鉗的左手柄；和
位于所述基座上的用于操作所述左夾鉗的右手柄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述左夾鉗可通過僅與所述左手柄相接觸來操作，就可更換所述第一工件，所述右夾鉗可通過僅與所述右手柄相接觸來操作，就可更換所述第二工件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述左夾鉗和右夾鉗中的每一個都具有用于夾緊其相關(guān)聯(lián)工件的閉合位置，與所述閉合位置間隔開第一距離而使得可插入和取下所述相關(guān)聯(lián)工件的開啟位置，以及與所述閉合位置間隔開第二距離的工具更換位置，所述第二距離大于所述第一距離，從而使得可從所述夾鉗上取下并更換夾鉗部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的夾具，其特征在于，所述夾鉗部件被支撐在所述基座上，以便圍繞與所述工件軸線分開的軸線而在所述閉合位置和所述開啟位置和所述工具更換位置之間樞軸式運動。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的夾具，其特征在于，所述左手柄和右手柄通常僅在一定范圍內(nèi)可動，以便使所述夾鉗在所述開啟位置與閉合位置之間運動，其中，所述夾具還包括可手動促動的釋放機構(gòu)，其用于釋放開所述左手柄和右手柄，以便運動越過所述開啟位置而到達所述工具更換位置，以及用于在所述工具更換位置中夾持住所述手柄。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述夾具還包括軌道焊機，所述軌道焊機包括電焊條，其可圍繞所述工件軸線在所述焊接平面中旋轉(zhuǎn)，以便沿著所述焊接平面執(zhí)行所述第一工件和第二工件的焊接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述夾具還包括電弧屏蔽罩，其被支撐在所述基座上，以便在屏蔽位置與非屏蔽位置之間樞軸式運動，當所述第一夾鉗和第二夾鉗中的任何一個從閉合位置運動至開啟位置時，所述電弧屏蔽罩從所述屏蔽位置運動至所述非屏蔽位置，如果所述第一夾鉗和第二夾鉗中的任何一個處于所述開啟位置，則阻止所述電弧屏蔽罩從所述非屏蔽位置運動至所述屏蔽位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述左手柄和所述右手柄與所述右夾鉗處于所述焊接平面的同一側(cè)，所述左夾鉗位于所述焊接平面的相對側(cè)，所述夾具包括用于將促動力從所述右手柄越過所述焊接平面而傳遞至所述左夾鉗的機構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述夾具包括
被支撐在所述基座上以便圍繞樞軸線旋轉(zhuǎn)的軸，所述軸將所述右手柄與所述左夾鉗以傳遞力的關(guān)系相連起來；和
套筒，其可圍繞所述軸和圍繞所述樞軸線旋轉(zhuǎn)，所述套筒將所述左手柄與所述右夾鉗以傳遞力的關(guān)系相連起來。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，所述夾具包括傾斜機構(gòu)，所述左夾鉗和右夾鉗和所述左手柄和右手柄可通過所述傾斜機構(gòu)而相對于基座表面傾斜，從而對觀察所述焊接工位所需的視線進行調(diào)節(jié)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的夾具，其特征在于，所述傾斜機構(gòu)包括可相對于第二基板向上傾斜的第一基板，所述左夾鉗和右夾鉗和所述左手柄和右手柄安裝在所述第一基板上，所述傾斜機構(gòu)還包括夾緊機構(gòu)，可通過所述夾緊機構(gòu)來設(shè)置所述第一基板的所需傾斜位置。
12.一種焊接夾具，其用于支撐彼此相對地沿著工件軸線處于同軸關(guān)系中并處于焊接平面的相對兩側(cè)上的第一工件和第二工件，所述夾具包括
基座；
位于所述基座上的用于夾持第一工件的第一夾鉗；
位于所述基座上的用于夾持第二工件的第二夾鉗，所述第二工件與在所述焊接平面相對側(cè)上的第一工件處于同軸的關(guān)系中；
所述第一夾鉗和第二夾鉗分別包括第一可動夾鉗部件和第二可動夾鉗部件，它們可圍繞與所述工件軸線分開的樞軸線而樞軸轉(zhuǎn)動；
第一手柄，其位于所述基座上，用于操作所述第一夾鉗；
軸，其被支撐在所述基座上，用于圍繞所述樞軸線旋轉(zhuǎn)，所述軸將所述第一手柄與所述第一可動夾鉗部件以傳遞力的關(guān)系相連起來；
第二手柄，其位于所述基座上，用于操作所述第二夾鉗；
套筒，其可圍繞所述軸和圍繞所述樞軸線旋轉(zhuǎn)，所述套筒將所述第二手柄與所述第二可動夾鉗部件以傳遞力的關(guān)系而相連起來。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的夾具，其特征在于，所述夾具包括轂，其與所述軸相接合并由其驅(qū)動，所述第一夾鉗部件與所述轂相接合并由其驅(qū)動，所述第二夾鉗部件與所述套筒相接合并由其驅(qū)動。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的夾具，其特征在于，所述轂所具有的外構(gòu)形復制了所述套筒的外構(gòu)形，以便所述第一夾鉗部件和第二夾鉗部件可以是可互換的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的夾具，其特征在于，所述第一夾鉗部件可與所述第二夾鉗部件互換。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的夾具，其特征在于，所述第二手柄和所述套筒與所述第二夾鉗部件和所述第一手柄定位在所述焊接平面的一側(cè)，延伸越過所述焊接平面的所述軸和所述第一夾鉗部件定位在所述焊接平面的另一側(cè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的夾具，其特征在于，所述夾具還包括軌道焊機，所述軌道焊機包括電焊條，其可圍繞所述工件軸線在所述焊接平面中旋轉(zhuǎn)，以便沿著所述焊接平面執(zhí)行所述第一工件和第二工件的焊接。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的夾具，其特征在于，所述夾具還包括電弧屏蔽罩，其被支撐在所述基座上，以便在屏蔽位置和非屏蔽位置之間樞軸式運動，當所述第一夾鉗和第二夾鉗中的任何一個從閉合位置運動至開啟位置時，所述電弧屏蔽罩從所述屏蔽位置運動至所述非屏蔽位置，如果所述第一夾鉗和第二夾鉗中的任何一個處于所述開啟位置中，則阻止所述電弧屏蔽罩從所述非屏蔽位置運動至所述屏蔽位置。
19.一種焊接夾具，其用于支撐彼此相對地沿著軸線處于同軸關(guān)系中并且位于焊接平面的相對兩側(cè)上的第一工件和第二工件，所述夾具包括
基座；
位于所述基座上的用于夾持第一工件的第一夾鉗；
位于所述基座上的用于夾持第二工件的第二夾鉗，所述第二工件與在所述焊接平面相對側(cè)上的第一工件處于同軸的關(guān)系中；
第一手柄，其位于所述基座上，用于操作所述第一夾鉗；
第二手柄，其位于所述基座上，用于操作所述第二夾鉗；
其中，所述第一手柄和第二手柄與所述第二夾鉗處于所述焊接平面的同一側(cè)上，所述第一夾鉗處于所述焊接平面的相對側(cè)上，所述夾具包括用于將促動力從所述第一手柄越過所述焊接平面而傳遞至所述第一夾甘的機構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的焊接夾具，其特征在于，所述機構(gòu)包括同軸的套筒和軸的設(shè)置，所述軸將作用力從所述第一手柄傳遞至所述第一夾鉗，所述套筒將作用力從所述第二手柄傳遞至所述第二夾鉗。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的焊接夾具，其特征在于，所述軸和套筒具有相鄰于所述焊接工位的各自的末端部分，并且所述機構(gòu)包括位于所述軸的末端部分上的轂，其用于將所述軸的直徑增大至與所述套筒的直徑相同。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的焊接夾具，其特征在于，所述第一夾鉗包括第一可動夾鉗部件，所述第二夾鉗包括與所述第一可動夾鉗部件相同的第二可動夾鉗部件。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的焊接夾具，其特征在于，所述夾具還包括軌道焊機，所述軌道焊機包括電焊條，其可圍繞所述工件軸線在所述焊接平面中旋轉(zhuǎn)，以便沿著所述焊接平面執(zhí)行所述第一工件和第二工件的焊接。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的焊接夾具，其特征在于，所述夾具還包括電弧屏蔽罩，其被支撐在所述基座上，以便在屏蔽位置和非屏蔽位置之間樞軸式運動，當所述第一夾鉗和第二夾鉗中的任何一個從閉合位置運動至開啟位置時，所述電弧屏蔽罩從所述屏蔽位置運動至所述非屏蔽位置，如果所述第一夾鉗和第二夾鉗中的任何一個處于所述開啟位置，則阻止所述電弧屏蔽罩從所述非屏蔽位置運動至所述屏蔽位置。
25.一種焊接夾具，其用于支撐彼此相對地沿著工件軸線處于同軸關(guān)系中的第一工件和第二工件，所述夾具包括
基座；
位于所述基座上的第一夾鉗，其具有用于夾持所述第一工件的閉合位置，并具有開啟位置；
位于所述基座上的第二夾鉗，其具有用于夾持與所述第一工件處于同軸關(guān)系中的所述第二工件的閉合位置，并具有開啟位置，所述第二夾鉗可以與所述第一夾鉗部件無關(guān)地運動；以及
電弧屏蔽罩，其被支撐在所述基座上，用于在覆蓋焊接工位的屏蔽位置與非屏蔽位置之間樞軸式運動，
當所述第一夾鉗和第二夾鉗中的任何一個從所述閉合位置運動至所述開啟位置時，所述電弧屏蔽罩從所述屏蔽位置運動至所述非屏蔽位置，如果所述第一夾鉗和第二夾鉗中的任何一個處于所述開啟位置中，則會阻止所述電弧屏蔽罩從所述非屏蔽位置運動至所述屏蔽位置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的焊接夾具，其特征在于，所述第一夾鉗和第二夾鉗分別包括第一可動夾鉗部件和第二可動夾鉗部件，它們可圍繞與所述工件軸線分開的樞軸線而獨立地樞軸轉(zhuǎn)動，以便使所述電弧屏蔽罩從所述屏蔽位置運動至所述非屏蔽位置，以及將所述電弧屏蔽罩保持在所述非屏蔽位置中。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的夾具，其特征在于，所述夾具還包括軌道焊機，所述軌道焊機包括電焊條，其可圍繞所述工件軸線在所述焊接平面中旋轉(zhuǎn)，以便沿著所述焊接平面執(zhí)行所述第一工件和第二工件的焊接。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的夾具，其特征在于，所述夾具還包括分別用于操作所述第一夾鉗和第二夾鉗的第一手柄和第二手柄，所述第二手柄和所述第一手柄與所述第二夾鉗處于所述焊接平面的同一側(cè)，所述第一夾鉗處于所述焊接平面的相對側(cè)，所述夾具包括用于將促動力從所述第一手柄越過所述焊接平面而傳遞至所述第一夾鉗的機構(gòu)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的焊接夾具，其特征在于，所述機構(gòu)包括軸，其被支撐在所述基座上，以便圍繞所述樞軸線旋轉(zhuǎn)，所述軸將所述第一手柄與所述第一夾鉗以傳遞力的關(guān)系而相連起來，所述機構(gòu)還包括套筒，其可圍繞所述軸和圍繞所述樞軸線旋轉(zhuǎn)，所述套筒將所述第二手柄與所述第二夾鉗以傳遞力的關(guān)系而相連起來。
30.一種焊接裝置，包括
軌道焊機，所述軌道焊機包括電焊條，其可圍繞焊接平面中的軸線旋轉(zhuǎn)，以便沿著焊接平面執(zhí)行第一工件和第二工件的焊接；和
焊接夾具，其用于支撐彼此相對地沿著軸線處于同軸的關(guān)系中并且處于焊接平面相對兩側(cè)上的第一工件和第二工件；
所述夾具包括基座，位于所述基座上的用于夾持所述第一工件的第一夾鉗，以及位于所述基座上的用于夾持與所述焊接平面相對側(cè)上的所述第一工件處于同軸關(guān)系中的第二工件的第二夾鉗；
所述夾具還包括位于所述基座上的用于操作所述第一夾鉗的第一手柄，以及位于所述基座上的用于操作所述第二夾鉗的第二手柄，所述第一手柄和所述第二手柄與所述第二夾鉗處于所述焊接平面的同一側(cè)，所述第一夾鉗處于所述焊接平面的相對側(cè)，所述夾具包括用于將促動力從所述第一手柄越過焊接平面而傳遞至所述第一夾鉗的機構(gòu)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括電弧屏蔽罩，其被支撐在所述基座上，以便在屏蔽位置和非屏蔽位置之間樞軸式運動，
當所述第一夾鉗和第二夾鉗中的任何一個從閉合位置運動至開啟位置時，所述電弧屏蔽罩從所述屏蔽位置運動至所述非屏蔽位置，如果所述第一夾鉗和第二夾鉗中的任何一個處于所述開啟位置中，則阻止所述電弧屏蔽罩從所述非屏蔽位置運動至所述屏蔽位置。
32.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其特征在于，所述機構(gòu)包括軸，其被支撐在所述基座上，用于圍繞所述樞軸線旋轉(zhuǎn)，所述軸將所述第一手柄與所述第一夾鉗以傳遞力的關(guān)系而相連起來，所述機構(gòu)還包括套筒，其可圍繞所述軸和圍繞所述樞軸線旋轉(zhuǎn)，所述套筒將所述第二手柄與所述第二夾鉗以傳遞力的關(guān)系而相連起來。
33.一種將處于同軸關(guān)系中的第一工件和第二工件夾緊以便通過軌道焊機來焊接的方法，所述軌道焊機具有可在焊接平面內(nèi)圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的電焊條，所述方法包括以下步驟
使第一手柄運動，從而使第一可動夾鉗部件運動，以便將在所述焊接平面的第一軸向側(cè)上的所述第一工件夾緊；以及
使第二手柄運動，從而使第二可動夾鉗部件運動，以便將在所述焊接平面的第二軸向側(cè)上的所述第二工件夾緊；
其中，使第一手柄運動和使第二手柄運動的所述步驟是在所述焊接平面的第二軸向側(cè)上進行的。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，移動第一手柄以便使第一可動夾鉗部件運動的所述步驟包括這樣的步驟，即，將作用力越過所述焊接平面從所述焊接平面的第二軸向側(cè)傳遞至所述焊接平面的第一軸向側(cè)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于
移動第二手柄以便使第二可動夾鉗部件運動的所述步驟包括轉(zhuǎn)動位于所述焊接平面第二軸向側(cè)上的套筒的步驟，以及
移動第一手柄以便使第一可動夾鉗部件運動的所述步驟包括轉(zhuǎn)動所述套筒內(nèi)的軸的步驟，所述軸延伸越過所述焊接平面，從而將作用力越過所述焊接平面從所述焊接平面的第二軸向側(cè)傳遞至所述焊接平面的第一軸向側(cè)。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，移動第二手柄以便使第二可動夾鉗部件運動的所述步驟包括移動軸向地設(shè)在所述第一手柄和所述焊接平面之間的手柄的步驟。
37.一種利用可圍繞軸線在焊接平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的電焊條，將位于所述焊接平面的兩相對軸向側(cè)并處于同軸關(guān)系中的第一工件和第二工件焊接起來的方法，所述方法包括以下步驟；
將所述第一工件放置在所述焊接平面的第一軸向側(cè)上；
使第一手柄在所述焊接平面的第二軸向側(cè)上運動，以便夾緊所述第一工件；
將所述第二工件放置在所述焊接平面的第二軸向側(cè)上；
使第二手柄在所述焊接平面的第二軸向側(cè)上運動，以便夾緊所述第二工件；以及
使電焊條在所述焊接平面內(nèi)圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)，以便在所述焊接平面執(zhí)行所述第一工件和第二工件的焊接。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，移動第二手柄以便夾緊所述第二工件的所述步驟包括轉(zhuǎn)動位于所述焊接平面第二軸向側(cè)上的套筒的步驟，并且移動第一手柄以便夾緊所述第一工件的所述步驟包括轉(zhuǎn)動所述套筒內(nèi)的軸的步驟，所述軸延伸越過所述焊接平面，從而將作用力越過所述焊接平面從所述焊接平面的第二軸向側(cè)傳遞至所述焊接平面的第一軸向側(cè)。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，移動第二手柄以便夾緊所述第二工件的所述步驟包括移動軸向地設(shè)在所述第一手柄與所述焊接平面之間的手柄的步驟。
全文摘要
一種焊接夾具，用于支撐彼此相對地沿著工件軸線處于同軸關(guān)系中的第一工件和第二工件，該夾具包括基座、位于基座上的用于夾持第一工件的左夾鉗，以及位于基座上的用于夾持第二工件的右夾鉗，該第二工件與第一工件處于同軸的關(guān)系中，并處于焊接平面的相對側(cè)上。該夾具還包括位于基座上的用于操作右夾鉗的左手柄，以及位于基座上的用于操作左夾鉗的右手柄。
文檔編號B23K37/053GK1914002SQ20048004130
公開日2007年2月14日 申請日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月9日
發(fā)明者R·S·赫丁斯, C·W·海斯二世, J·M·卡爾曼, C·米澤爾, M·L·維坦托尼奧, P·M·奧伊斯特 申請人:斯瓦戈洛克公司