相對于軌道成銳角的界面。圖1B中的插入部分示出每個軌道段(111)或(112)的端面為傾斜面(angle facet)，并且軌道段(111)和(112)的兩個相對的面彼此匹配形成傾斜連接界面(117)。這種設計提供橫貫連接區(qū)域的平滑過渡。在以這樣的軌道的焊接系統(tǒng)的操作中，沿管狀軌道軌(110)行進的焊接頭牽引單元橫貫導軌(100)的兩個軌道段的傾斜連接界面(117)過渡，傾斜連接界面(117)的非垂直對準便利從一個軌道段到鄰近的軌道段的非陡峭的、平滑的過渡，以確保平滑且連續(xù)的焊縫被填充在焊接間隙中。如圖13A和13B所圖示說明的，非垂直過渡更平滑的原因是因為輥的接觸點(或接觸線)落在垂直于軌道的線上(參見圖13A)。如果接頭界面也是垂直的，則輥的所有接觸點將同時碰上過渡并且引起跳越或斷續(xù)。然而，在本發(fā)明中，接頭界面(117)是傾斜的。從而，輥只在一個點處與接頭界面(117)相交，同時仍然沿接觸線在其他點處維持與軌道軌(110)接觸。
[0054]可以用各種材料來形成圖1A和圖1B中的軌道。在所公開的技術的示例性軌道軌可以是金屬、聚合物、陶瓷，或者復合材料。示例性軌道軌的形狀可以包括具有圓形橫截面的管狀幾何結構，所述管狀幾何結構可以是空心的、填充的或部分填充的。示例性軌道軌的其他形狀可以包括具有彎曲的或圓形邊緣的矩形或方形形狀，其中一個、兩個、三個或四個邊緣被倒圓到眾多彎曲度中的任何彎曲度，并且軌道軌可以是空心的、填充的或部分填充的。示例性軌道軌可以包括其他形狀，其中前緣包括彎曲的輪廓。示例性軌道軌的彎曲輪廓形狀可以增加軌道軌和牽引單元之間的表面面積(例如增加接觸點的數量)，通過軌道軌為牽引單元提供更多的支撐。
[0055]圖1C示出導軌(100)的另一側視圖，其示出包括在多個軌道軌之間(例如以軌道軌(110)為例的兩個軌道軌)的軌道橫向構件(120)的軌道段(111)。軌道橫向構件(120)可以連接兩個軌道軌(110)，以使它們基本上被對準為彼此平行。圖1C所示的軌道段(111)包括連接軌道軌(110)的多個軌道橫向構件。軌道橫向構件(120)還可以附接軌道齒輪，例如如軌道齒輪(130)所示的齒輪環(huán)。軌道段(111)還包括連接軌道齒輪(130)的多個軌道橫向構件。
[0056]圖1D示出以成圓形的形狀或幾何結構為特征的示例性管狀軌道軌(110)，其可以為焊接頭牽引單元的安裝部件(例如安裝部件(150))提供多個接觸點，用于沿軌道軌(110)移動焊接頭。示例性安裝部件(150)可以包括輥或輪(其與管狀軌道軌(110)在多個接觸點(或接觸線)(161)處形成界面)。兩個多點輥(160)在圖1D中被示出，用于連接軌道軌(110)并且用于相對作為安裝部件(150)的一部分的軌道軌(110)的彎曲表面滾動。在這個實施例中，多點輥(160)被連接到樞轉塊(170)，并且當沿軌道軌(110)滾動時，可以圍繞它們各自的輥旋轉軸(165)旋轉。導軌(100)的示例性管狀軌道軌(110)可以提供與焊接頭牽引單元的多點連接，以使當單元橫貫導軌的接頭過渡時，便利一致的行進。軌道軌的管狀幾何結構可以使得允許安裝部件(150)在多點處接觸的界面成為可能，這可以防止牽引單元以不被期望的位置行進，例如跳躍、斷續(xù)或者由于不連續(xù)而向左或向右轉。例如，多點輥(160)可以沿具有多個接觸點(161)的軌道行進，以使在從一個段向另一個段過渡處(如傾斜連接界面(117))，比起如果軌道段彼此垂直地被連接，可以有更少的干擾。
[0057]所公開的技術包括可以使用多點接觸輪以及傾斜的和/或漸變的過渡接頭的管狀軌道，所述管狀軌道提供被安裝裝置(例如焊接頭牽引單元)的平滑過渡，這可以顯著降低被安裝裝置的不被期望的運動，例如轉彎、跳越和斷續(xù)。這可以通過顯著降低在焊接接頭中的焊接頭的突然的、不連續(xù)的運動而提供更高精度的焊接。附加地，示例性導軌可以通過使用由橫向構件連接的管狀構件而不是使用實心的矩形形狀的軌道而具有降低的總重量。示例性導軌可以利用降低量的材料來制造(例如可以是空心的或者部分填充的)。例如，示例性導軌可以基于軌道軌的幾何結構和/或材料通過降低整個導軌的體積和/或密度的量而具有降低的重量。降低重量的優(yōu)點可以包括在將示例性導軌移動到下一個焊接位置方面更容易。附加地，降低的重量也可以提高可制造性，例如通過由多個、較小的、不太復雜的部件制成導軌，而不是一個復雜的部件。例如，示例性導軌的可制造性可以通過形成鋼管而變得更簡單，因為鋼管可以在一個機加工操作中完成，而不是例如典型的一片式導軌所要求的三個機加工操作。橫向構件部分可以被設計來針對例如只具有兩個特征尺寸變化的任何直徑工作。示例性導軌由于它的管狀配置可以提供持久的耐久性。管狀配置提供允許顯著降低摩擦力的平滑的圓形接觸表面。例如，示例性導軌可以是鋼材，以使在惡劣的環(huán)境中示例性導軌可以抵抗彎折和裂紋，以致這樣的對軌道(例如管狀軌道軌)的彎折和裂紋不會影響被安裝的焊接頭牽引單元的運動。示例性導軌可以包括具有齒輪輪廓的軌道齒輪，所述軌道齒輪可以提供更平滑的牽引運動。同樣，所公開的技術的示例性導軌可以降低焊接系統(tǒng)“裝配”因素，例如時間和部件的數量及復雜性。
[0058]本發(fā)明的示例性實施方案可以包括用于焊接頭牽引單元的牽引安裝機構，所述牽引安裝機構使得牽引單元能夠被安裝到可以具有不同形狀和/或尺寸的軌道軌上。
[0059]圖2A圖示說明具有牽引安裝機構的焊接頭牽引單元(200)，所述焊接頭牽引單元(200)包括軌道軌夾持組件(240)，其在圖2A中以松開的(unclamped)位置被示出。如在該圖的前視圖中所看到的，在松開的位置，牽引單元(200)可以使用(一個或多個)滾動裝置(例如，輪和/或輥)被可移動地安裝到導軌(例如，導軌(100))。軌夾持組件(240)包括被可操作地連接到輪/輥裝置(set)A的夾持機構(220)。為了安裝或卸下牽引單元(200)，夾持機構(220)可以被轉動，以使軌夾持組件(240)縮回輪/輥組A (參見圖2A的前視圖)。作為示例性安裝機構的一部分，在一些實施方案中，牽引單元(200)可以隨著單個夾持動作的使用被夾住或松開，例如通過轉動夾持機構(220)來操作輪/輥組A。
[0060]示例性安裝機構還可以包括多個相對的輪和/或輥(210)，例如輪和/或輥組A和B，所述輪和/或輥(210)可以符合軌道軌(例如，軌道軌(110))，所述軌道軌可以是管狀的或實心的。在牽引單元(200)上的輪和/或輥(210)的總數量可以是例如八個。然而，牽引單元可以具有更多或更少的輪和/或輥(210)。在一些實施方案中，輪和/或輥(210)可以被安裝在樞轉塊(211)上。每個樞轉塊(211)可以具有至少一個輪或輥(210)。例如，在一些實施方案中，每個樞轉塊(211)具有兩個輪或輥(210)。因此，示例性八個輪/輥(210)可以包括具有安裝在每個塊處的兩個輪/輥的四組樞轉塊(211)。當然，樞轉塊(211)的數量和相應的輪/輥(210)的數量將取決于許多因素，例如牽引單元(200)的尺寸和重量、導軌的軌(110)的直徑尺寸、輪/輥(210)的尺寸等等。然而，對于典型的安裝軌道的焊接應用(例如，軌道型焊接應用)，考慮的是，四個樞轉塊(211)將被使用，每個塊(211)具有兩個輪/輥(210)并且被設置在例如牽引單元(200)的角上(參見，例如，圖6B)。樞轉塊(211)每個包括中心軸承，所述中心軸承在牽引單元(200)松開時允許各自的樞轉塊(211)樞轉。樞轉的角度不是限制性的。然而，為了便利牽引單元(200)到軌道軌(110)上的安裝，樞轉塊(211)可以相對于兩個樞轉塊(211)之間的中心線被限制到直至26°的向內樞轉角(Pivot angle)(參見圖14A)以及直至10°的向外樞轉角(參見圖14B)。這個樞轉運動可以允許輥(210)立即符合任何輪廓的軌道軌(110)，例如凹狀、凸狀、直線或其中的任何組合。軌道軌(110)的尺寸和形狀不是限制性的并且軌道軌(110)的尺寸范圍可以從(例如)1/16英寸到2英寸并且形狀可以是(例如)圓的、方的、三角的、八角的或一些其他形狀。當然，輪和/或輥(210)的形狀可以基于軌道軌(110)的尺寸和形狀改變。此外，軌道軌(110)可以是管狀的或實心的。進一步地，導軌(100)配置不限于環(huán)并且可以是(例如)圖3C中所圖示說明的任何軌道配置，例如，凸狀導軌(391)、凹狀導軌(392)、直線導軌(393)以及可變導軌(394)，或者一些其他類型的軌道配置。
[0061]當牽引單元(200)被夾住，示例性安裝機構可以包括鎖定機構來將樞轉塊(211)鎖定在適當位置。例如，在一些實施方案中，每個樞轉塊(211)可以具有鎖定襯(213)，這使得無壓力的自由移動成為可能(例如，當牽引單元(200)松開時)并且一旦牽引單元(200)被夾住，則向下鎖定到牢固的位置。例如，在一些實施方案中，襯(213)可以被這樣設置，以使當牽引單元(200)被夾住時，襯被壓在牽引單元(200)的側壁和輥(210)之間，如圖6A和6B所圖示說明的。當被夾住時，在襯(213)上的力是這樣的，以使當輥(210)在軌道軌(110)上滾動時摩擦力在適當位置保持相應的樞轉塊(211)。在一些實施方案中，鎖定襯(213)可以由青銅或一些其他合適的材料制成。當牽引單元(200)松開時，樞轉塊(211)自由樞轉并且符合軌道軌(110)的任何輪廓，例如凹狀、凸狀、直線或其中的任何組合。這種設計便利牽引單元(200)與軌道軌(110)的完全接觸以及牽引單元(200)的平滑移動。附加地，在一些實施方案中，牽引驅動齒輪(310)的接合點(還參見圖3A)可以被直接與兩個前樞轉塊(例如，位于行進驅動齒輪(310)旁邊的樞轉塊(211))的樞轉軸承的軸對準。這個特征使得牽引單元(200)能夠符合任何軌道軌，其中不需要對牽引單元(200)的附加的調整或修改。行進驅動齒輪(310)到前支撐樞轉塊(例如樞轉塊(211))的定向可以被配置來在所有軌道配置上保持相同。
[0062]如上面所討論的以及在圖2A的側視圖和橫截俯視圖中所看到的，軌夾持組件(240)的夾持機構(220)可以接合輪/輥裝置A的樞轉塊(211)。在一些實施方案中，夾持機構(220)被手動地操作并且可以包括旋轉手柄(221)來便利快速的手動轉動。在一些實施方案中，夾持組件(240)可以包括高負載螺絲(222)。夾持組件(240)可以包括離合器或等同機構，以使螺絲(222)不能被(手動地或以其他方式)過度緊固。軌夾持組件(240)還可以包括(例如)輪/輥裝置A的兩個樞轉塊(211)被安裝在其上的可移動的側板(224)。在一些實施方案中，可移動的側板(224)可以被配置來在線性軸承(例如四個線性軸承(230))上精確地滑動。當然，本發(fā)明不限于使用線性軸承(230)和/或螺絲(222)來接合與解除接合輥組A并且其他方法可以被使用。
[0063]在完全松開的位置，從示例性安裝機構的可移動的側板(224)到示例性導軌(100)的距離足夠寬，以使輪/輥(210)不接觸軌道軌(110)。就是說，在完全松開的位置，在輪/輥(210)和軌道軌(110)之間存在足夠的空隙(clearance)，以使牽引單元(200)可以被卸下，其中與軌道軌(110)沒有干涉。為了將輪/輥(210)夾持到軌道軌(110)或將輪/輥(210)與軌道軌(110)接合，如在圖2B中所看到的，夾持機構(220)可以被這樣操作，以使包括輥(210)的樞轉塊(211)朝向軌道軌(110)移動。一旦輪和/或輥(210)接觸軌道軌(110)，樞轉塊(211)自由樞轉，以使輪和/或輥(210)符合任何輪廓的軌道軌(110)，例如凹狀、凸狀、直線或其中的任何組合。一旦夾持機構(220)將軌夾持組件(240)與軌道軌(110)完全接合，鎖定襯(213)如上面所討論的防止樞轉塊(211)移動。在一些實施方案中，當被夾住時，每個輪/輥(210)的表面可以具有與軌道軌(110)接觸的多個點(215)，例如從兩個點到接觸線。當然，在其他實施方案中，輪/輥(210)可以僅在一個點處接觸軌道軌(110)。在上面的實施方案中，輪/輥組A被移動來從導軌(100)夾持或松開牽引單元(200)。然而，本發(fā)明不限于僅移動輪/輥組A，并且輪/輥組B或輪/輥組A和B 二者可以被夾持機構(220)操作來將牽引單元(200)夾持到導軌(100)，或從導軌(100)松開牽引單元(200)。
[0064]所公開的技術的示例性安裝機構可以提供焊接頭到不同輪廓、形狀和尺寸的導軌的方便且容易的安裝，這可以排除針對每個軌道配置執(zhí)行多個調整的需要。如上面所討論的示例性安裝機構包括快速且簡潔(elegant)的方法來利用單個調整(例如使用夾持機構(220)的軌道軌夾持機構(240))安裝牽引單元(200)，以使沒有附加的調整是必需的。上面所討論的安裝機構的示例性實施方案可以提供這樣的優(yōu)點，例如降低和/或移除在焊接頭牽引單元和其他部件上的彎曲(flexing)和磨損，以及使得焊接頭牽引單元沿導軌以任何速度(例如以低速和高速)的非常平滑的移動成為可能。附加地，上面所討論的安裝機構的示例性實施方案的實現方式可以允許任何尺寸/重量的牽引單元在極其惡劣的或處于高危濫用的條件中被安裝、處理，并且容易相對導軌被夾住和松開。
[0065]在另一方面，所公開的技術可以包括牽引安裝機構，所述牽引安裝機構能夠將焊接頭牽引單元安裝到多種形狀和尺寸的焊接軌道軌。
[0066]基于牽引單元沿導軌的移動的平滑程度，焊接頭牽引單元被安裝到導軌上的方式可以與焊接的質量相關聯。例如，焊接頭可以在軌道環(huán)上彎曲，這可以導致鎢極在“12點”處以斜角進，并且在“6點”處以斜角出?；谡駝踊驍嗬m(xù)引起“橫移(crabbing)”，這在焊接頭沒有被牢固地安裝在導軌上時可能發(fā)生。附加地，安裝機構可能是脆弱的并且容易被損壞，例如由于過度緊固，對于焊接頭部件的束縛和損壞可能發(fā)生。
[0067]圖2A示出示例性焊接頭牽引單元(200)的示例性安裝機構，所述示例性安裝機構包括側輪軌道輥夾持組件，以松開的位置被示出。如在該圖的前視圖中所看到的，牽引單元(200)可以利用單個夾持動作作為示例性安裝機構的一部分被安裝到導軌(例如導軌(100)) ο示例性安裝機構可以包括多個相對的輪和/或輥(例如八個相對的輪和/或輥(210))，這可以符合軌道軌(例如管狀的軌道軌(100))。示例性八個輪/輥(210)可以包括具有安裝在每個塊上的兩個輪/輥的四組樞轉塊(211)。每個在它們自己的中心軸承上的樞轉塊可以立即符合任何尺寸和形狀的軌道。每個樞轉塊可以具有鎖定青銅襯，所述鎖定青銅襯使得無壓力的自由移動成為可能并且一旦被夾住則向下鎖定到牢固位置。這種設計便利牽引單元與軌道軌的完全接觸以及牽引單元的平滑移動。附加地，牽引驅動齒輪的接合點可以被直接與兩個前樞轉塊的樞轉軸承的軸對準。這個特征使得牽引裝置能夠符合任何軌道，其中不需要對牽引裝置的附加調整或修改。驅動輪到前支撐樞轉塊(例如樞轉塊(211))的定向可以