具有冷卻式驅(qū)動殼體的軌道焊接系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實施方案設(shè)及焊接系統(tǒng)、裝置W及方法。更特定的，本發(fā)明設(shè)及具有冷卻 式驅(qū)動殼體的軌道焊接系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[000引在工業(yè)應(yīng)用中，焊接可W設(shè)及針焊化razing)、烙敷（cladding)、堆焊化uilding up)、填充的lling)、表面硬化化ardfacing)、烙覆（overlaying)、接合（joining)和其他 焊接應(yīng)用。為簡潔起見，運些操作將被集體地稱為焊接。當焊接彎曲的表面時可W使用軌 道焊機。焊機可W繞表面被移動或者表面可W被旋轉(zhuǎn)而焊機保持固定。最常見的使用軌道 焊接的實施例是管道（pipe)的焊接。管道焊接可W包括薄壁應(yīng)用或者深凹槽幾何結(jié)構(gòu)，其 中焊接電極延伸到形成在將被接合的兩個管道之間的凹槽中，W放下焊接材料的連續(xù)的焊 道來填充凹槽。
[0003] 在任何焊接應(yīng)用中，除了旋轉(zhuǎn)焊頭來沿曲線施加焊縫之外，相對于焊縫側(cè)向地移 動焊頭是令人期望的?，F(xiàn)有的焊頭設(shè)計由于過度笨重的設(shè)計或者采用限制側(cè)向移動（即， 焊頭的側(cè)行程（stroke))的限制性焊絲固定機構(gòu)來限制焊頭的移動的自由度。運會限制運 樣的設(shè)計在移動的自由度方面的能力并且相應(yīng)地限制將被應(yīng)用到工件WP的焊縫圖形的類 型和焊縫圖形的范圍。此外，在深凹槽焊接中，運種對移動的限制可能阻止焊炬適用于深凹 槽或者窄凹槽焊接。其他觀察到的弊端包括差的氣體保護（gasshield),特別是在厚壁管 道或者深或窄凹槽焊接應(yīng)用中。較差的氣體保護典型地導(dǎo)致烙池被空氣暴露污染，直接地 影響焊接的外觀和質(zhì)量。為了補救運個弊端，現(xiàn)有的設(shè)計可W增加氣體供應(yīng)量來試圖補償 氣體保護。運會導(dǎo)致更大的氣體用量并且于是一般地使用更多的氣體可能是必需的，所述 更大的氣體用量可能導(dǎo)致停機時間W更換或再填充氣體供應(yīng)。
[0004] 另一個觀察到的缺點是弱的馬達驅(qū)動的振蕩和振蕩漂移。例如，當W重力焊接時 (即，在向下的方向），焊頭可大于向上焊接時（例如，當在豎直定向的管道接頭上執(zhí)行 根部焊道時）的速度行進。在考慮W參考附圖的方式被闡述在本申請的其余部分中的本發(fā) 明的實施方案時，現(xiàn)有焊接系統(tǒng)的進一步的限制和缺點將變得明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明一般地W實施方案提供一種冷卻式驅(qū)動殼體，所述冷卻式驅(qū)動殼體包括驅(qū) 動塊、絕緣板、在所述驅(qū)動塊內(nèi)的至少一個馬達接收部W及至少一個冷卻劑通路，所述驅(qū)動 塊被配置來至少部分地圍繞驅(qū)動組件，所述絕緣板被配置來閉合所述驅(qū)動塊的第一側(cè)的至 少部分，所述至少一個馬達接收部被配置來接收至少一個驅(qū)動馬達，所述至少一個冷卻劑 通路被配置來將冷卻劑循環(huán)通過所述冷卻式驅(qū)動殼體。優(yōu)選的可W是，如果所述至少一 個冷卻劑通路被配置來平行于所述驅(qū)動塊的一個或更多個壁，和/或，如果所述至少一個 冷卻劑通路被配置來橫向于所述絕緣板，和/或，如果所述冷卻式驅(qū)動殼體進一步包括形 成在所述驅(qū)動塊中并且被配置來容置化ouse)至少一個控制傳感器的至少一個傳感器接 收部，和/或，如果所述至少一個冷卻劑通路被配置來跨基本上與所述驅(qū)動塊的寬度尺寸 (dimension)相等的通路尺寸，和/或，如果所述驅(qū)動塊至少部分地由侶構(gòu)造，和/或，如果 所述驅(qū)動塊被配置有凹入部來包括用于鄰近地安裝的炬頭組件的空隙（clearance)，和/ 或，如果在所述驅(qū)動塊內(nèi)的至少兩個馬達接收部被配置來接收至少兩個驅(qū)動馬達。優(yōu)選的 實施方案可W從從屬權(quán)利要求獲得。
[0006] 在可替換的或補充的實施方案中，本發(fā)明一般地可W提供一種用于與軌道焊接系 統(tǒng)一起使用的驅(qū)動塊，所述驅(qū)動塊包括絕緣板、安裝塊、通過所述驅(qū)動塊的至少一個冷卻劑 通路W及至少一個供應(yīng)管線，所述絕緣板朝向所述驅(qū)動塊的第一側(cè)被設(shè)置，所述絕緣板至 少部分地支撐驅(qū)動組件，所述安裝塊與所述絕緣板的至少部分相配合，所述至少一個供應(yīng) 管線與所述至少一個冷卻劑通路流體連通，其中所述供應(yīng)管線被包圍在細長的凹入部內(nèi)， 所述細長的凹入部形成在所述絕緣板和所述安裝塊中的至少一個內(nèi)。優(yōu)選的實施方案可W 從從屬權(quán)利要求獲得。
[0007] 本發(fā)明進一步設(shè)及一種根據(jù)權(quán)利要求11的焊接系統(tǒng)，除了其他特征之外，所述焊 接系統(tǒng)包括框架。優(yōu)選的實施方式可W從從屬權(quán)利要求獲得。進一步優(yōu)選的是，如果所述 框架進一步包括引導(dǎo)裝置，所述引導(dǎo)裝置設(shè)置在所述一個或更多個安裝板中的一個上，所 述引導(dǎo)裝置將所述一個或更多個冷卻劑供應(yīng)管線和所述一個或更多個冷卻劑返回管線的 延伸部分布線到所述導(dǎo)管支架，和/或，如果所述彎曲的輪廓是C-形，和/或，如果所述一 個或更多個背板中的至少一個是絕緣板，和/或，如果所述絕緣板將所述一個或更多個冷 卻劑供應(yīng)管線中的至少一個與至少所述驅(qū)動塊絕緣。
[0008]W下的描述和所附附圖詳細闡明了所要求保護的主題的某些說明性方面。然而， 運些方面僅表示了可W被采用的本發(fā)明的原理的各種方法中的幾種，并且所要求保護的主 題意圖包括所有運樣的方面W及它們的等同方面。當結(jié)合附圖考慮時，所要求保護的主題 的其他優(yōu)點和新穎特征將從下面的本發(fā)明的詳細描述中變得清楚。
【附圖說明】
[0009] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的焊接系統(tǒng)的頂部透視圖。
[0010] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的焊接系統(tǒng)的底部透視圖。
[0011]圖3為根據(jù)本發(fā)明的焊接系統(tǒng)的前部平面視圖。
[0012] 圖4為分解的前部透視圖。
[0013] 圖5為示出冷卻劑供應(yīng)組件的細節(jié)的分解的前部透視圖。
[0014] 圖6為示出冷卻劑供應(yīng)組件的進一步的細節(jié)的分解的后部透視圖。
[0015] 圖7為示出冷卻劑供應(yīng)組件的進一步的細節(jié)的焊接頭組件的后部正視圖。
[0016] 圖8為示出用于焊炬頭的驅(qū)動組件的細節(jié)的焊接組件的部分的頂部透視圖。
[0017] 圖9為部分地切去的右側(cè)后部透視圖，W示出本發(fā)明的用于焊炬頭的驅(qū)動組件的 細節(jié)。
[0018] 圖10為類似于圖9的左側(cè)透視圖。
[0019] 圖11為示出用于焊炬頭的驅(qū)動組件的進一步的細節(jié)的后部立視圖。
[0020] 圖12為示出焊炬頭流體供應(yīng)組件的細節(jié)的焊接系統(tǒng)的部分的右側(cè)前部透視圖。
[0021] 圖13為焊炬頭的前部側(cè)的頂部透視圖，其中部分被切去W示出在流體供應(yīng)組件 中的冷卻劑通路的細節(jié)。
[0022] 圖14為類似于圖13的后部透視圖，其中附加的部分被切去W示出在用于焊炬頭 的流體供應(yīng)組件中的保護氣體供應(yīng)組件的細節(jié)。
[0023] 圖15為焊接系統(tǒng)的部分的頂部透視圖并且被部分地切去W示出焊炬頭組件和驅(qū) 動組件的細節(jié)。
[0024] 圖16為部分地切去的焊炬頭組件的前部立視圖，W示出焊絲高度調(diào)整組件的細 節(jié)。
[00巧]圖17為示出焊絲對準組件的進一步的細節(jié)的類似于圖16的剖開的前部立視圖。
[0026] 圖18為對準組件的第一透視圖。
[0027] 圖19為焊絲對準組件的分解透視圖。
[002引圖20為焊絲對準組件的剖開的側(cè)部立視圖。
[0029] 圖21為示出保護氣體分配組件的細節(jié)的焊炬頭的底部透視圖。
【具體實施方式】
[0030] 現(xiàn)在將在下面通過參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施方案。所描述的示例性實施 方案W及附圖中所示出的實施方案旨在幫助讀者理解本發(fā)明，而并不打算W任何方式限制 本發(fā)明的范圍。如本文所使用的，"焊接（welding)"或"焊接（weld)"包括運些詞的任何其 他形式將指的是通過電弧操作來沉積烙化的材料，所述電弧操作包括但不限于埋弧焊、氣 體保護金屬極弧焊（GMW)、活性氣體保護焊（MG)、惰性氣體保護焊（MIG)W及鶴極惰性氣 體焊接燈IG)。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的焊接系統(tǒng)一般地由附圖中的編號10表示。焊接系統(tǒng)10包括電極E， 所述電極E被供電來在電極E和工件WP之間創(chuàng)建電弧。焊縫被施加到的區(qū)域包括烙融焊 縫烙池，所述烙融焊縫烙池可W包括通過焊接系統(tǒng)10沉積的材料W及通過電弧穿透創(chuàng)建 的來自工件WP的烙融金屬。為了簡單起見，運個區(qū)域?qū)⒈环Q為焊接區(qū)Z并且被示意性地描 繪在附圖中。焊接系統(tǒng)10為軌道焊接系統(tǒng)并且可W被用于形成弓形的焊縫，所述弓形的焊 縫包括但不限于用于接合管道鄰近段的焊縫。焊接系統(tǒng)10 -般地包括焊接頭15,所述焊 接頭15包括焊接系統(tǒng)10的主要的組件，所述主要的組件包括焊炬頭20,所述焊炬頭20可 W通過夾具組件（未示出）鄰近工件WP被保持。其他組件可W可選地被包括在焊接頭15 上，所述其他組件包括但不限于，如下面被更完整地描述的，焊絲送進器組件80,驅(qū)動組件 100,馬達殼體冷卻組件175W及焊炬頭冷卻組件300。
[0032] 參考圖1，焊接系統(tǒng)10包括焊炬頭20,所述焊炬頭20被支撐在一般地C-形的框 架25上。如圖4中最佳示出的，框架25可W包括背板26,所述背板26具有與第二臂32側(cè) 向地隔開的并且通過橫向件33連接的第一臂31，所述橫向件33在第一臂31和第二臂32 之間限定開口 35,所述開口 35具有在臂31、32的外末端37朝框架25外打開的口 40。所 示出的實施例W向下的方向延伸的第一臂31和第二臂32來定向。
[003引如本文所使用的，空間定位術(shù)語，例如"在…上面（油ove)"、"在…下面化elow)"、 "上（upper)"、"下（lower)"、"內(nèi)（inner)"、"外（outer)"、"右（ri曲t)"、"左（left)"、 "豎直的（vertical)"、"水平的化orizontal)"、"頂部（top)"、"底部化ottom)"、"向上的 (upward)"、"向下的（downward)"、"側(cè)向地（laterally)"、"直立的（upstanding)"等等， 可w指的是如示出在附圖的方向或根據(jù)附圖的方向的各個方面的分別的位置。"向內(nèi)的"意 圖為一般地從遠離物體的點朝向物體的中屯、的方向，W及"向外的"意圖為一般地朝向遠離 物體的點遠離物體中的中屯、點的方向。出于清楚描述附圖的目的，運樣的術(shù)語被采用并且 不應(yīng)當被解讀為排他性的，窮盡的，或者W其他方式對于位置、方向、視角、配置等等進行限 定。
[0034] -般地由編號45表示的焊炬高度定位組件可W被提供來朝向和遠離工件WP移動 焊炬頭20,也被稱為調(diào)整焊炬高度。定位組件是能夠移動焊炬頭20W至于電極沿焊炬高度 軸TH朝向或遠離工件移動的任何組件，所述任何組件包括但不限于各種的線性致動器，所 述各種的線性致動器包括機械的、氣動的和液壓的致動器。所描繪的實施例包括采用如下 面被更完整地描述的齒條和齒輪組件的機械的線性致動器。
[0035] 焊炬高度定位組件45包括被支撐在背板26上的一對軌46。軌46可W具有端部 止擋件48、49來限制由焊炬高度定位組件45提供的運動的范圍并且閉合軌46的端部。軌 46-般地延伸第一和第二臂31、32的整個長度來使得焊炬頭的運動范圍最大化。盡管未示 出，端部止擋件48、49可W是在多個位置可鎖定的，W調(diào)整定位系統(tǒng)45的運動范圍或者將 焊炬頭20固定在特定的位置?？商鎿Q地，如所示出的，一般地由編號50表示的齒條可W被 提供來相對工件WP調(diào)整和設(shè)置焊炬頭20的位置。
[0036] 參考圖6, 一般地由編號55表示的安裝板可W包括接收部56,所述接收部56形成 在后部側(cè)面58來可滑動地將安裝板55附接到背板26。接收部56可W包括一般地在60處 表示的一個或更多個線性軸承或滑塊，軌46被可滑動地接收在所述一個或更多個線性軸 承或滑塊中。為了那個目的，滑塊可W包括滾動件或其他便利安裝板55相對于框架25的 線性移動的表面?；瑝K60可W被容置在凹入通道63內(nèi)，所述凹入通道63形成在安裝板55 的向內(nèi)的表面上。凹入通道63允許框架25和安裝板55之間的緊密配合，減少焊接系統(tǒng)10 的厚度