焊炬头的制作方法

焊炬头的制作方法
【专利摘要】本申请描述一种焊炬头(20)，所述焊炬头(20)在焊接系统(10)中用于将焊缝施加到工件的焊炬头(20)，所述焊炬头(20)包括焊炬本体，所述焊炬本体具有第一侧、第二侧、向内的侧以及外侧，所述焊炬本体进一步包括下表面以及顶部表面，以形成一立体件；所述焊炬本体限定槽，所述槽在所述第一侧上从所述下表面延伸到所述顶部表面；包括电极的电极组件，所述电极组件被安装在所述焊炬本体上，所述电极相对于所述焊炬本体的所述下表面向下延伸；焊丝(W)调整组件，所述焊丝(W)调整组件包括支撑焊丝引导装置的支架，所述焊丝引导装置从焊丝供应器(82)接收焊丝(W)；所述支架被附接到被支撑在所述槽内的齿条和小齿轮，所述齿条位于所述小齿轮的向内侧并且在所述槽内是可滑动的，所述小齿轮在所述槽内是可旋转的，并且一旦所述小齿轮旋转，所述小齿轮与所述齿条啮合来竖直地移动所述支架以调整所述焊丝(W)的竖直位置。
【专利说明】
焊炬头
技术领域
[0001] 本实用新型的实施方案设及焊接系统、装置W及方法。更特定地，本实用新型设及 用于轨道焊接系统的焊炬头，并且设及轨道焊接系统。
【背景技术】
[0002] 在工业应用中，焊接可W设及针焊(brazing)、烙敷（cladding)、堆焊（building up)、填充（filling)、表面硬化化 ard facing)、烙覆（overlaying)、接合（joining)和其他 焊接应用。为简洁起见，运些操作将被集体地称为焊接。当焊接弯曲的表面时可W使用轨道 焊机。焊机可W绕表面被移动或者表面可W被旋转而焊机保持固定。最常见的使用轨道焊 接的实施例是管道(pipe)的焊接。管道焊接可W包括薄壁应用或者深凹槽几何结构，其中 焊接电极延伸到形成在将被接合的两个管道之间的凹槽中，W放下焊接材料的连续的焊道 来填充凹槽。
[0003] 在任何焊接应用中，除了旋转焊头来沿曲线施加焊缝之外，相对于焊缝侧向地移 动焊头是令人期望的。现有的焊头设计由于过度笨重的设计或者采用限制侧向移动（即，焊 头的侧行程（S化oke))的限制性焊丝固定机构来限制焊头的移动的自由度。运会限制运样 的设计在移动的自由度方面的能力并且相应地限制将被应用到工件WP的焊缝图形的类型 和焊缝图形的范围。此外，在深凹槽焊接中，运种对移动的限制可能阻止焊炬适用于深凹槽 或者窄凹槽焊接。其他观察到的弊端包括差的气体保护(gas shield)，特别是在厚壁管道 或者深或窄凹槽焊接应用中。较差的气体保护典型地导致烙池被空气暴露污染，直接地影 响焊接的外观和质量。为了补救运个弊端，现有的设计可W增加气体供应量来试图补偿气 体保护。运会导致更大的气体用量并且于是一般地使用更多的气体可能是必需的，所述更 大的气体用量可能导致停机时间W更换或再填充气体供应。
[0004] 另一个观察到的缺点是弱的马达驱动的振荡和振荡漂移。例如，当W重力焊接时 (即，在向下的方向），焊头可大于向上焊接时（例如，当在竖直定向的管道接头上执行 根部焊道时）的速度行进。在考虑W参考附图的方式被阐述在本申请的其余部分中的本实 用新型的实施方案时，现有焊接系统的进一步的限制和缺点将变得明显。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型一般提供一种焊炬头，所述焊炬头在焊接系统中用于将焊缝施加到工 件，所述焊炬头包括焊炬本体，所述焊炬本体具有第一侧、第二侧、向内的侧W及外侧，所述 焊炬本体进一步包括下表面W及顶部表面，形成一立体件;所述焊炬本体限定槽，所述槽在 所述第一侧上从所述下表面延伸到所述顶部表面;包括电极的电极组件，所述电极组件被 安装在所述焊炬本体上，所述电极相对于所述焊炬本体的所述下表面向下延伸;焊丝调整 组件，所述焊丝调整组件包括支撑焊丝引导装置的支架，所述焊丝引导装置从焊丝供应器 接收焊丝;所述支架被附接到被支撑在所述槽内的齿条和小齿轮，所述齿条位于所述小齿 轮的向内侧并且在所述槽内是可滑动的，所述小齿轮在所述槽内是可旋转的，并且一旦所 述小齿轮旋转，所述小齿轮与所述齿条晒合来竖直地移动所述支架w调整所述焊丝的竖直 位置。
[0006] 本申请进一步提供一种用于焊接工件的轨道焊接系统，所述系统包括焊炬头，所 述焊炬头带有具有电极的电极组件，所述电极组件沿焊炬高度轴朝向所述工件延伸，所述 焊炬头限定致动器内孔;焊炬头板;焊炬头驱动组件，所述焊炬头驱动组件被支撑在所述焊 炬头板上，所述焊炬头驱动组件包括螺杆致动器W及马达，所述螺杆致动器被可旋转地支 撑在所述焊炬头板上并且从所述焊炬头板向外轴向地延伸，所述马达被操作地连接到所述 螺杆致动器;所述螺杆致动器被接收在所述致动器内孔中并且与所述焊炬头W可螺纹连接 方式接合，W-旦所述螺杆致动器旋转，W垂直于所述焊炬高度轴的方式选择性地移动所 述焊炬头。
[0007] 本申请进一步提供一种用于焊接工件的轨道焊接系统，所述系统包括:焊炬头，所 述焊炬头带有具有电极的电极组件，所述电极组件沿焊炬高度轴朝向所述工件延伸，所述 焊炬头限定致动器内孔;焊炬头板;焊炬头驱动组件，所述焊炬头驱动组件被支撑在所述焊 炬头板上，所述焊炬头驱动组件包括螺杆致动器W及马达，所述螺杆致动器被可旋转地支 撑在所述焊炬头板上并且从所述焊炬头板向外轴向地延伸，所述马达被操作地连接到所述 螺杆致动器;所述螺杆致动器被接收在所述致动器内孔中并且与所述焊炬头W可螺纹连接 方式接合，W-旦所述螺杆致动器旋转，W垂直于所述焊炬高度轴的方式选择性地移动所 述焊炬头。
[0008] 其中，所述轨道焊接系统进一步包括被支撑在所述焊炬头板上的第一引导件;其 中所述焊炬头限定引导内孔，并且其中所述引导件从所述焊炬头板向外延伸并且被可滑动 地接收在所述引导内孔中。
[0009] 其中，所述轨道焊接系统进一步包括形成在所述焊炬头中的第二引导内孔，其中 所述第二引导内孔平行于所述第一引导内孔，并且其中所述第一和第二引导内孔位于所述 致动器内孔上面；W及被支撑在所述焊炬头板上的第二引导件，所述第二引导件W平行于 所述第一引导件的方式延伸，其中所述第二引导件被接收在所述第二引导内孔中。
[0010] 其中，所述轨道焊接系统进一步包括系统控制器，所述系统控制器被电气连接到 所述第一引导件和第二引导件，其中所述第一引导件、第二引导件和焊炬头由导电材料制 造。
[0011] 其中，所述焊炬头由黄铜构造，并且其中所述第一引导件和第二引导件由不诱钢 构造。
[0012] 其中，所述驱动组件包括第一嵌齿轮、第二嵌齿轮W及传动带，所述第一嵌齿轮被 可旋转地附接到所述马达，所述第二嵌齿轮被可旋转地附接到所述螺杆致动器，所述传动 带将所述第一嵌齿轮连接到所述第二嵌齿轮。
[0013] 其中，所述轨道焊接系统进一步包括安装板，所述安装板在所述焊炬头板的向内 的侧面上可附接到所述焊炬头板;其中所述焊炬头和马达位于邻近所述焊炬头板的向外的 侧面处并且所述第一嵌齿轮、第二嵌齿轮和传动带位于所述板的所述向内的侧面上;并且 其中所述安装板和所述焊炬头板中的至少一个限定接收部，所述接收部被配置来包围所述 第一嵌齿轮、第二嵌齿轮和传动带。
[0014] 其中，所述轨道焊接系统进一步包括第Ξ嵌齿轮W及位置传感器，所述第Ξ嵌齿 轮通过传动带与所述驱动马达和所述致动器可旋转地禪合，所述位置传感器被禪合到所述 第Ξ嵌齿轮;其中所述位置传感器优选地是电位计。
[0015] 其中，所述轨道焊接系统进一步包括被安装在所述第一嵌齿轮和所述第二嵌齿轮 之间的传动带张紧装置，所述传动带张紧装置包括惰轮，所述惰轮被支撑在所述焊炬头板 上并且与所述传动带是可接合的，其中所述张紧装置是选择性地可移动的，W调整所述传 动带上的张力。
[0016] 其中，所述焊炬头限定冷却剂通路，所述冷却剂通路被流体连接到冷却剂供应器。
[0017] 其中，所述轨道焊接系统进一步包括驱动壳体，所述驱动壳体包括驱动块，所述驱 动块被附接到所述焊炬头板并且包围所述驱动组件；W及驱动壳体冷却组件，所述驱动壳 体冷却组件包括冷却通路，所述冷却通路被限定在所述驱动块内并且被流体连接到冷却剂 供应器。
[0018] 其中，所述轨道焊接系统进一步包括被操作地附接到所述焊炬头板的焊炬高度调 整组件，所述焊炬高度组件包括框架，其中所述焊炬头板和框架相对于彼此是可滑动的；齿 条，所述齿条被支撑在所述框架和所述焊炬头板中的一个上，所述齿条沿平行于所述焊炬 高度轴的轴延伸；W及焊炬高度马达，所述焊炬高度马达被调适来旋转小齿轮，所述小齿轮 与所述齿条是可晒合的，W选择性地沿所述焊炬高度轴移动所述电极。
[0019] 在一些实施方案中，所述支架通过横向件被连接到所述齿条，所述横向件至少部 分地留置在所述槽内并且在所述小齿轮之下从所述齿条向外延伸，所述横向件具有凹的上 表面，所述凹的上表面限定接收部，所述接收部被调适来在所述接收部中接收所述小齿轮 的至少部分。
[0020] 在一些实施方案中，所述横向件包括球窝组件，所述球窝组件包括套，所述套在所 述槽之外并且邻近所述焊炬本体，所述套支撑在所述横向件上，所述套限定窝;球件包括被 接收在所述窝中的球，所述球具有通过所述窝向下延伸的颈部，其中所述支架附接到所述 球件的所述颈部。
[0021] 在一些实施方案中，所述焊炬头进一步包括锁定组件，所述锁定组件包括帽，所述 帽被调适来选择性地在所述窝内压紧所述球，W将所述球锁定在被选择的位置。
[0022] 在一些实施方案中，所述锁定组件包括内螺纹W及外螺纹，所述内螺纹形成在所 述窝内的上部分处，所述外螺纹形成在所述帽的下部分上，其中所述外螺纹与所述内螺纹 是可接合的，其中所述帽是可旋转的，W选择性地在所述窝内压紧所述球。
[0023] 在一些实施方案中，所述焊炬头进一步包括从所述帽向上延伸的钮。
[0024] 在一些实施方案中，所述焊炬头进一步包括紧固件，所述紧固件被支撑在所述焊 炬本体上并且与所述齿条是可接合的，W保持所述焊丝的被选择的竖直位置。
[0025] 在一些实施方案中，所述焊炬头进一步包括焊炬头冷却组件，所述焊炬头冷却组 件包括冷却通路，所述冷却通路形成在所述焊炬头内并且被流体地连接到冷却剂的供应 器，所述冷却剂特别地是水。
[00%] 在一些实施方案中，所述冷却通路包括冷却入口 W及冷却出口，其中所述冷却入 口和冷却出口被形成在所述槽的相反的侧上并且通过连接通路被连接。
[0027]在一些实施方案中，所述焊炬本体由黄铜制成并且电源被施加到所述焊炬本体来 操作所述电极。
[0028] 在一些实施方案中，所述焊炬本体被支撑在线性致动器上，所述线性致动器具有 垂直于所述电极的轴，所述线性致动器被调适来选择性地驱动所述焊炬头W相对于所述工 件侧向地移动所述电极。
[0029] 在一些实施方案中，所述线性致动器包括一对引导杆，所述焊炬本体限定一对引 导内孔，所述引导内孔可滑动地将所述引导杆的部分接收在所述引导内孔中。
[0030] 在一些实施方案中，所述线性致动器包括具有外螺纹的螺杆，特别地是导螺杆，并 且其中所述焊炬本体限定致动器内孔，所述致动器内孔被调适来W可螺纹连接方式接收所 述螺杆，所述致动器内孔从所述焊炬本体的向内的表面延伸到所述焊炬本体中，其中所述 螺杆被选择性地旋转W在所述外螺纹上侧向地移动所述焊炬本体。
[0031] 在一些实施方案中，所述致动器包括限定内螺纹的螺杆螺母，所述内螺纹对应于 所述螺杆的所述外螺纹，其中所述螺杆螺母被接收在所述致动器内孔内。
[0032] 在一些实施方案中，所述焊炬头进一步包括驱动组件，所述驱动组件包括振荡器 马达，所述振荡器马达被连接到所述螺杆来选择性地旋转所述螺杆。
[0033] 在一些实施方案中，所述驱动组件包括在所述振荡器马达的驱动轴上的第一嵌齿 轮，被附接到所述螺杆的第二嵌齿轮，其中所述第一嵌齿轮和第二嵌齿轮通过传动带被附 接。
[0034] 在一些实施方案中，所述焊炬头进一步包括被连接到所述传动带的第Ξ嵌齿轮， 其中通过所述振荡器马达旋转所述第一嵌齿轮导致所述第二和第Ξ嵌齿轮的旋转；W及被 附接到所述第Ξ嵌齿轮的位置传感器，其中所述位置传感器优选地是电位计。
[0035] 在一些实施方案中，所述焊炬头进一步包括传动带张紧装置，所述传动带张紧装 置包括安装在所述第一嵌齿轮和所述第二嵌齿轮之间的惰轮;所述惰轮是选择性地可移动 的来调整所述第一嵌齿轮和所述第二嵌齿轮之间的所述传动带上的张力。
[0036] 在一些实施方案中，所述振荡器马达被容置在驱动块内，所述驱动块限定冷却剂 通路，所述冷却剂通路包括入口和出口，所述入口和出口与冷却剂的供应器流体连通，其中 所述冷却剂通过所述通路被循环来从所述驱动块移除热量。
[0037] 在一些实施方案中，所述冷却剂通路包括一对平行的通路，所述平行的通路与所 述驱动块一起被限定并且在所述驱动块的外末端处通过凹入部被连接，冷却组件进一步包 括可插入所述凹入部的帽，W密封邻近所述通路连接处的凹入部。
[0038] 在一些实施方案中，冷却组件进一步包括供应管线和返回管线，所述供应管线和 返回管线被流体连接到第一连接器和第二连接器，其中所述第一连接器被插入在第一通路 内并且所述第二连接器被插入在第二通路内，其中两个连接器被分别密封地接收在所述第 一通路和所述第二通路内。
[0039] 在一些实施方案中，所述焊炬头进一步包括背板W及安装板，所述背板由绝缘的 材料制成，其中所述焊炬头和驱动组件被支撑在所述背板上，并且其中所述背板附接到所 述安装板;接收部，所述接收部被形成在所述背板和所述安装板中的至少一个中并且被配 置来将所述第一连接器、所述供应管线W及所述返回管线包围在所述背板和所述安装板中 的至少一个内，其中所述绝缘的材料优选地是酪醒树脂材料。
[0040] 在一些实施方案中，所述第一侧从上表面向下延伸比所述第二侧更大的范围，并 且其中所述焊炬本体的所述下表面W弧的方式从所述第一侧向上倾斜到所述第二侧，所述 下表面朝向所述第一侧限定凹入区域，其中所述电极组件被接收在所述凹入区域中。
[0041] W下的描述和所附附图详细阐明了所要求保护的主题的某些说明性方面。然而， 运些方面仅表示了可W被采用的本实用新型的原理的各种方法中的几种，并且所要求保护 的主题意图包括所有运样的方面W及它们的等同方面。当结合附图考虑时，本实用新型和 所要求保护的主题的其他优点、实施方案、特征和新颖特征将从下面的本实用新型的详细 描述、附图和权利要求中变得清楚。
【附图说明】
[0042] 图1为根据本实用新型的焊接系统的顶部透视图。
[0043] 图2为根据本实用新型的焊接系统的底部透视图。
[0044] 图3为根据本实用新型的焊接系统的前部平面视图。
[0045] 图4为分解的前部透视图。
[0046] 图5为示出冷却剂供应组件的细节的分解的前部透视图。
[0047] 图6为示出冷却剂供应组件的进一步的细节的分解的后部透视图。
[0048] 图7为示出冷却剂供应组件的进一步的细节的焊接头组件的后部正视图。
[0049] 图8为示出用于焊炬头的驱动组件的细节的焊接组件的部分的顶部透视图。
[0050] 图9为部分地切去的右侧后部透视图，W示出本实用新型的用于焊炬头的驱动组 件的细节。
[0051] 图10为类似于图9的左侧透视图。
[0052] 图11为示出用于焊炬头的驱动组件的进一步的细节的后部立视图。
[0053] 图12为示出焊炬头流体供应组件的细节的焊接系统的部分的右侧前部透视图。
[0054] 图13为焊炬头的前部侧的顶部透视图，其中部分被切去W示出在流体供应组件中 的冷却剂通路的细节。
[0055] 图14为类似于图13的后部透视图，其中附加的部分被切去W示出在用于焊炬头的 流体供应组件中的保护气体供应组件的细节。
[0056] 图15为焊接系统的部分的顶部透视图并且被部分地切去W示出焊炬头组件和驱 动组件的细节。
[0057] 图16为部分地切去的焊炬头组件的前部立视图，W示出焊丝高度调整组件的细 T。
[0058] 图17为示出焊丝对准组件的进一步的细节的类似于图16的剖开的前部立视图。 [0化9]图18为对准组件的第一透视图。
[0060]图19为焊丝对准组件的分解透视图。
[0061 ]图20为焊丝对准组件的剖开的侧部立视图。
[0062] 图21为示出保护气体分配组件的细节的焊炬头的底部透视图。
【具体实施方式】
[0063] 现在将在下面通过参照附图描述本实用新型的示例性实施方案。所描述的示例性 实施方案W及附图中所示出的实施方案旨在帮助读者理解本实用新型，而并不打算W任何 方式限制本实用新型的范围。如本文所使用的，"焊接(welding)"或"焊接(weld)"包括运 些词的任何其他形式将指的是通过电弧操作来沉积烙化的材料，所述电弧操作包括但不限 于埋弧焊、气体保护金属极弧焊(GMAW)、活性气体保护焊(MAG)、惰性气体保护焊(MIG)W及 鹤极惰性气体焊接(TIG)。
[0064] 根据本实用新型的焊接系统一般地由附图中的编号10表示。焊接系统10包括电极 E，所述电极E被供电来在电极E和工件WP之间创建电弧。焊缝被施加到的区域包括烙融焊缝 烙池，所述烙融焊缝烙池可W包括通过焊接系统10沉积的材料W及通过电弧穿透创建的来 自工件WP的烙融金属。为了简单起见，运个区域将被称为焊接区Z并且被示意性地描绘在附 图中。焊接系统10为轨道焊接系统并且可W被用于形成弓形的焊缝，所述弓形的焊缝包括 但不限于用于接合管道邻近段的焊缝。焊接系统10-般地包括焊接头，所述焊接头包括焊 接系统10的主要的组件，所述主要的组件包括焊炬头20,所述焊炬头20可W通过夹具组件 (未示出）邻近工件WP被保持。其他组件可W可选地被包括在焊接头上，所述其他组件包括 但不限于，如下面被更完整地描述的，焊丝送进组件80，驱动组件100，马达壳体冷却组件 175W及焊炬头冷却组件300。
[0065] 参考图1，焊接系统10包括焊炬头20,所述焊炬头20被支撑在一般地C-形的框架25 上。如图4中最佳示出的，框架25可W包括背板26,所述背板26具有与第二臂32侧向地隔开 的并且通过横向件33连接的第一臂31，所述横向件33在第一臂31和第二臂32之间限定开口 35，所述开口 35具有在臂31、32的外末端37朝框架25外打开的口 40。所示出的实施例W向下 的方向延伸的第一臂31和第二臂32来定向。
[0066] 如本文所使用的，空间定位术语，例如"在…上面(above)"、"在…下面(below)"、 。上（U卵er)"、。下（lower)"、。内（inner)"、。外（outer)"、。右（right)"、。左（left)"、。竖直 的（vertical)"、"水平的化orizontal)"、"顶部（top )"、"底部（bottom)"、"向上的 (upward)"、。向下的（downward)"、。侧向地（laterally)"、。直立的（upstanding)"等等，可 W指的是如示出在附图的方向或根据附图的方向的各个方面的分别的位置。"向内的"意图 为一般地从远离物体的点朝向物体的中屯、的方向，W及"向外的"意图为一般地朝向远离物 体的点远离物体中的中屯、点的方向。出于清楚描述附图的目的，运样的术语被采用并且不 应当被解读为排他性的，穷尽的，或者W其他方式对于位置、方向、视角、配置等等进行限 定。
[0067] -般地由编号45表示的焊炬高度定位组件可W被提供来朝向和远离工件WP移动 焊炬头20,也被称为调整焊炬高度。定位组件是能够移动焊炬头20W至于电极沿焊炬高度 轴TH朝向或远离工件移动的任何组件，所述任何组件包括但不限于各种的线性致动器，所 述各种的线性致动器包括机械的、气动的和液压的致动器。所描绘的实施例包括采用如下 面被更完整地描述的齿条和齿轮组件的机械的线性致动器。
[0068] 焊炬高度定位组件45包括被支撑在背板26上的一对轨46。轨46可W具有端部止挡 件48、49来限制由焊炬高度定位组件45提供的运动的范围并且闭合轨46的端部。轨46-般 地延伸第一和第二臂31、32的整个长度来使得焊炬头的运动范围最大化。尽管未示出，端部 止挡件48、49可W是在多个位置可锁定的，W调整定位系统45的运动范围或者将焊炬头20 固定在特定的位置20。可替换地，如所示出的，一般地由编号50表示的齿条可W被提供来相 对工件WP调整和设置焊炬头20的位置。
[0069] 参考图6,一般地由编号55表示的安装板可W包括接收部56,所述接收部56形成在 后部侧面58来可滑动地将安装板55附接到背板26。接收部56可W包括一般地在60处表示的 一个或更多个线性轴承或滑块，轨46被可滑动地接收在所述一个或更多个线性轴承或滑块 中。为了那个目的，滑块可W包括滚动件或其他便利安装板55相对于框架25的线性移动的 表面。滑块60可W被容置在凹入通道63内，所述凹入通道63形成在安装板55的向内的表面 上。凹入通道63允许框架25和安装板55之间的紧密配合，减少焊接系统10的厚度。焊接系统 10的减少的厚度允许更靠近障碍物(例如弯头或凸缘)的焊接。
[0070]在所示出的实施例中，滑块60被分成第一滑块61和第二滑块62,所述第一滑块61 和第二滑块62被支撑在安装板55上的凹入通道63内。每个滑块61、62限定凹槽或凹入部，轨 46被可滑动地接收在所述凹槽或凹入部中。如所示出的，当使用单个直轨46时，在第一滑块 61内的凹入部与在第二滑块62中的凹入部对准。预期的是，偏移的轨可W在某些情况下被 提供。第一滑块61与第二滑块62竖直地隔开，在滑块61、62之间限定间隙65。对应的开口 68 可W被形成在凹入通道63的壁中，W允许小齿轮70与如下面被更完整地论述的齿条50相互 作用。
[0071 ]在所示出的实施例中，齿条50包括面向内朝向开口 35的一排齿轮齿51。当与安装 板55组装时，齿条50位于邻近间隙65处。小齿轮70被接收在开口 68内。小齿轮70上的齿与邻 近开口 68的齿条50的齿51晒合。
[0072] 为了容纳齿条50，安装板55可W被提供有槽口 66，所述槽口 66邻近滑块61、62形成 在安装板55的后部侧面上。如所示出的，槽口66可W由分隔件67形成，所述分隔件67从安装 板55向后延伸形成通道63的侧向向外的侧面。如所示出的，由于齿条50可W只位于背板26 的一个侧面上，被提供来容纳齿条50和小齿轮70的槽口 66和其他结构可W只被提供在安装 板55的一个侧面上。继续参考图6,分隔件67可W被分开成对应于滑块61、62的间隔的两部 分，W至于间隙65将第一分隔件部分67A和第二分隔件部分67B分开。创建在第一分隔件部 分67A和第二分隔件部分67B之间的开口 68同样接收小齿轮70,允许小齿轮70与齿条50晒 合。为了允许小齿轮70穿过背板55的前部分的通道，小齿轮内孔可W从安装板55的前部侧 面71延伸并且在安装板55的后部侧面58上敞开来与间隙65和开口 68连通。
[0073] 在所示出的实施例中，通过在安装板55上支撑焊炬头20和其他组件，安装板55和 背板26之间的相对移动被用于定位焊炬头20。齿条和齿轮系统可W被手动地致动来调整 和固定焊炬头20的位置。或者如所示出的，在初始设置期间W及必要时贯穿焊接过程，小齿 轮70可W由焊炬高度马达112(下面所描述的)来驱动，W自动地调整焊炬高度位置。
[0074] 参考图2,除了焊炬头20之外，一般地由编号80表示的焊丝送进器可W被支撑在安 装板55上。将被理解的是，不是所有的根据本实用新型的焊接系统都需要焊丝送进器组件， 并且，因此运个特征是可选的。然而，在所示出的实施例中，焊接系统10是轨道TIG系统并且 包括焊丝送进器组件80,所述焊丝送进器组件80将焊丝W提供到如下面被更完整地描述的 焊炬头20。参考图1和图2,焊丝送进器组件80可W包括焊丝供应器(例如线轴82)和焊丝送 进器85,所述焊丝送进器85从线轴82中拉取焊丝W并且经由焊丝引导装置90将焊丝W递送到 邻近电极E处。如图1中最佳可见的，焊丝W可W通过导管86被提供到焊丝引导装置90,如所 示出的，所述导管86可W是柔初的管。在所示出的实施例中，焊丝送进器组件80-般地沿安 装板55的第一臂51被设置(locate),并且一般地被表示在88处的适合的接收部可W被提供 在第一臂51内来附接到焊丝送进器组件80或者支撑用于附接到焊丝送进器组件80的支架。
[0075] 参考图4,驱动组件，一般地由编号100表示，可W位于安装板55的第二臂52的区域 中。焊炬头20位于焊丝送进器组件80和驱动组件100之间。将被理解的是，焊炬头20可W位 于其他位置中，并且其他部件(包括焊丝送进器组件80和驱动组件100)可W在不同于附图 中所示出的那些位置中。
[0076] 参考图4,如上面所提及的，焊炬头20的高度可W通过齿条50和小齿轮70的操作沿 轨46被调整。运种位置的调整可W将电极E朝向或远离工件WP移动，并且在本文将被称为焊 炬高度调整。运种调整可W在焊接过程期间通过使用一般地由编号110表示的焊炬高度驱 动组件自动地执行，所述焊炬高度驱动组件基于来自电源的反馈调整焊炬高度。例如，来自 电源的电压反馈指示是否需要移动电极靠近或远离工件WP。
[0077] 焊炬高度驱动组件110包括调适来驱动小齿轮70的焊炬高度马达112。小齿轮70可 W通过焊炬高度马达112被直接地或间接地驱动。在所示出的实施例中，通过将小齿轮70禪 合到马达112的轴，小齿轮70通过马达112被直接地驱动。如图7中最佳可见的，滚珠轴承114 可W位于驱动轴和小齿轮70的一部分之上处来防止马达轴上的径向载荷。为了进一步隔离 驱动组件100,可W在安装板55和驱动组件100之间提供由绝缘材料构造的背板。运个背板 在本文也可W被称为绝缘板115。绝缘板115可W由任何适合的材料制成W在焊接操作期间 防止电弧放电（arcing),所述材料包括但不限于酪醒树脂材料。接收部被提供在安装板55 中用于将绝缘板115附接到安装板55。驱动组件100-般地通过紧固件被附接到安装板55， 所述紧固件被接收在绝缘板115中。有时，一些紧固件可W通过绝缘板115并且直接附接到 安装板55。在运些例子中，可能必要的是提供附加的绝缘体，例如，酪醒树脂垫或套，W个别 地隔离运些紧固件。
[0078] 系统控制器，一般地由编号120表示，可W被连接到邻近绝缘板115的电路板122或 者被附接在绝缘板的与驱动组件100相反的侧面上。电路板122可W是被提供有一个或更多 个连接器的印刷电路板。在所示出的实施例中，电路板122将信号从焊接头按路线发送 (route)到系统控制器120。根据本实用新型的一个方面，系统控制器120与焊炬头20、电源 供应器W及焊炬高度马达112电气连通，W基于来自电源的电压反馈调整焊炬头20的位置。 取决于来自电源的反馈，系统控制器120可W给焊炬高度马达112发送信号来顺时针地或者 逆时针地旋转，从而升起或降下焊炬头20来调整电极E相对于工件的位置。系统控制器120 可W与如在下面将被更完整地描述的其他组件连通和/或控制如在下面将被更完整地描述 的其他组件。
[0079] 参考图4,驱动组件100可W被容置在一般地由编号125表示的驱动块中。驱动块 125可W由任何适合的用于容置驱动部件的材料构造，所述材料包括但不限于金属、塑料、 陶瓷或者材料的其他组合。在所示出的实施例中，驱动块125由侣构造 W连同冷却组件来协 助热传递，所述冷却组件在下面被更完整地论述。驱动块125限定一个或更多个接收部，驱 动组件的部分被容置在所述一个或更多个接收部中。例如，焊炬高度驱动接收部127被限定 在驱动块125内来将驱动马达112接收在焊炬高度驱动接收部127中。如所示出的，焊炬高度 驱动接收部127可W是在驱动块125内的通的内孔。一个或更多个紧固件接收部130可W被 形成在驱动块125中来便利驱动块125到邻近的块(例如，所示出的绝缘体板115)的附接。在 所示出的实施例中，紧固件接收部130包括埋头内孔(counter-sunk bore)，所述埋头内孔 具有接收紧固件135的轴的第一部分131和接收紧固件135的头的大直径部分132。将被理解 的是，其他类型的紧固件可W被使用，所述类型的紧固件导致紧固件接收部130的配置改变 或者可W完全移除对紧固件内孔130的需要，如在使用焊接或粘合剂来将块125附接到邻近 的结构的情况下或者在外部安装紧固件的情况下。
[0080] 根据本实用新型的另一个方面，焊炬头20可受控的方式被侧向地移动。侧向 移动沿着垂直于焊炬的路径的轴。在所示出的实施例中，焊炬头朝向和远离安装板55被移 动，并且可W被编程来W如下面被更完整地描述的预限定的方式振荡。振荡马达，一般地被 表示在140处，可W被提供来单独地沿振荡轴0A侧向地驱动焊炬头20。为了那个目的，驱动 块125可W限定用于运个马达140的接收部128。在所示出的实施例中，振荡马达140具有一 般地圆柱形的壳体，所述一般地圆柱形的壳体延伸基本上驱动块125的整个宽度。为了容纳 所示出的振荡器马达140,振荡器马达接收部128可W被形成在驱动块125中。振荡器马达接 收部128可W是在驱动块125内的通的内孔。
[0081] 同样地，当使用电位计时，电位计接收部129可W被形成在驱动块125中。在所示出 的实施例中，电位计150(图4和图8)和用于传动带张紧装置162的安装板160彼此邻近地被 设置并且延伸小于驱动块125的宽度。为了那个目的，接收部129可W包括形成在驱动块125 的向内的表面126中的凹入部。接收部129可W包括单个凹入部，所述单个凹入部具有不同 的深度来容纳电位计150和用于传动带张紧装置162的安装板160二者。可替换地，针对每个 部分，可W形成分开的接收部。如所需要的，附加的接收部可W被形成在驱动块125内来将 附加的结构容纳在接收部中。另外，如将在下面被更完整地论述的，冷却剂通路170可W被 形成在驱动块125中用于冷却目的。为了包住驱动块125内的部件，一般地由编号155表示的 盖可W被提供并且W适合的紧固件156被附接，所述紧固件156可W被固定到驱动块125,如 所示出的。参考图3,盖155可W包括在盖155的向内的端部158上的凹口 157来为焊炬头20的 端部提供空隙。
[0082] 根据本实用新型的另一个方面，一般地由编号175表示的马达壳体冷却组件被提 供来冷却马达壳体。为了那个目的，一般地被表示在170处的冷却剂通路可W被提供在马达 壳体内来将冷却剂循环通过壳体。所示出的实施例，用于驱动组件100的壳体包括驱动块 125。驱动块125限定第一冷却剂通路171和第二冷却剂通路172。如所示出的，第一和第二冷 却剂通路171、172可W是被限定在驱动块125中的圆柱形的内孔，并且通过在驱动块125内 的机械加工的凹入部174在它们的轴向外末端被连接。将被理解的是，其他通路或连接器可 W被用来提供第一通路171和第二通路172之间的流体连通。帽盖176被提供来密封凹入部 174并且包住通路171和172。
[0083] 冷却组件175可W进一步包括被连接到一般地被表示在180处的连接器的供应管 线177和返回管线178,所述供应管线177和返回管线17則尋冷却剂循环通过冷却剂通路170。 在所示出的实施例中，连接器180被提供有第一连接件181和第二连接件182,所述第一连接 件181和第二连接件182被分别地接收在第一通路171和第二通路172内。如图6中最佳示出 的，第一和第二连接件18U182可W具有圆柱形的形状并且限定用于接收密封件184(例如0 型环）的环形凹入部183。
[0084] 如所示出的，冷却剂管线177、178W及连接件180可W位于绝缘板115的向内。如图 4中所示出的，绝缘板115可W被提供有一般地位于185处的接收部，所述接收部允许连接件 181和182被插入通过绝缘板115来延伸到通路17U172中。将被理解的是，突出部(tab)或其 他连接件也可W从通路171、172向外地延伸来附接到凹型连接器180。在所示出的实施例 中，如图7中所示出的，在绝缘115中的冷却剂接收部185具有一般地矩形的形状并且被确定 尺寸来接收连接器壳体186的一部分。连接器壳体186可W具有任何形状并且如所示出的， 可W被用于改变冷却剂流动的方向并将冷却剂管线177、178连接到连接器181和182。例如， 如图6中最佳可见的，分接管(tap)187、188可W从连接器的一个侧面189向上地延伸而连接 件181和182从第二侧面W相对于分接管187、188成直角的方式延伸。可替换地，凹入部可W 被形成在侧面189或连接件壳体186中来接收冷却剂177和178的端部达到相同的效果。
[0085] 冷却管线177、178可W由任何适合的用于传输冷却剂的材料构造，注意在焊接操 作期间被循环的冷却剂的溫度和所经受的外部溫度条件。如所示出的，冷却剂管线177、178 可W由金属、塑料W及其他可W被用于传输冷却剂的材料构造，所述冷却剂管线177、178包 括但不限于热密封的（thermal potted)铜管。将冷却剂管线177、178布线在绝缘体板115的 向内的侧面上帮助将冷却剂管线与焊炬头20热隔离并且也将它们电气隔离。
[0086] -般地由编号190表示的第二连接器可W被提供来将冷却剂管线177、178连接到 适合的冷却剂供应器。将被理解的是，返回管线178可W被布线到热交换器W至于冷却剂在 调节之后被简单地再循环。连接器190包括壳体19,所述壳体19可W具有任何形状，包括所 示出的矩形箱状的形状。壳体191包括一对配件193、194,所述一对配件193、194连接到从冷 却剂供应器延伸的冷却剂供应管线。配件193、194W平行于彼此的方式被排列。冷却剂177、 178与在连接器190内的配件193、194流体地连接。夹具组件195可W被提供来帮助固定附接 到配件193、194的供应管线和返回管线。例如，如所示出的，夹具195可W包括限定半圆的凹 入部的两个夹具半体196、197,所述两个夹具半体196、197面对彼此用于接收管线。紧固件 199向下延伸通过半体196、197二者并且可W被调紧来将夹紧力施加到管线。
[0087] 在操作系统期间，冷却剂流体(可W是液体或者气体)通过供应管线177被引入并 且通过在驱动块125内的通路170被循环。在所示出的实施例中，水被用作冷却剂。在通过通 路170循环后，冷却剂经由返回管线178离开。冷却剂通过通路170的循环通过将热量通过驱 动块125传导远离电子器件来冷却驱动组件110,所述电子器件包括马达112和140W及电位 计150。防止运些部件过热减少部件失效的可能性和潜在的与修理或更换部件相关联的停 机时间。冷却的附加益处是驱动块125溫度被减少，减少操作者通过接触驱动块125或者驱 动组件壳体的其他部分被灼伤的可能性。
[008引参考图5,安装板55可W被提供有一般地由编号200表示的冷却组件接收部。冷却 组件接收部200-般地包括凹入部或其他限定在安装板55内的敞开的区域来包住冷却组件 175的至少部分。在所示出的实施例中，冷却组件接收部200包括凹入部201和细长的冷却剂 管线凹入部202,所述凹入部201接收第一连接器180,所述细长的冷却剂管线凹入部202接 收冷却剂管线177、178并且在开口 204处朝安装板55外部敞开。台面(land)205位于邻近开 口 204处并且从安装板55的上表面206凹入来提供第二连接器190可W安置的表面。如图1最 佳示出的，邻近台面205的是夹具台面207,所述夹具台面207可W被稍微地向上形成角度来 向上倾斜配件193、194W及夹具组件195,便利触及到它们。同样示出在图1中，直立的引导 装置210可W被提供来将从夹具组件195延伸的冷却剂管线布线到一般地被表示在215处的 导管支架，所述导管支架被用来加强和排布各种远离焊接头的导管。
[0089]如所论述的，导管支架215可W接收来自与冷却组件175相关联的冷却剂管线（例 如，177和178)的延伸部分。导管支架也可W接收其他在本文别处被描述的冷却剂管线（例 如，307和308)。通过沿焊丝送进器组件80布线各种冷却剂管线，焊丝送进器组件80的焊丝 送进马达可W被冷却。例如，冷却剂管线307和308可W在焊丝送进器组件80的第一面之上 或沿着焊丝送进器组件80的第一面经过，和/或从连接器190伸出的冷却剂管线177和178的 延伸部分可W沿着焊丝送进器组件80的第二面被布线来减少至少在焊丝送进马达中的过 热的风险。
[0090] 如图5中所示出的，冷却组件接收部200可W包括凹入部201(或者其他开口），所述 凹入部201被调适来将第一连接器180接收在与接收部185对准的位置，W至于当安装板155 和绝缘板115被附接到彼此时，连接器180被容置在凹入部185和凹入部201内。冷却组件接 收部200也包括狭槽状的冷却剂管线凹入部202,所述冷却剂管线凹入部202W从连接器凹 入部201朝向开口 204向上的弧的形式延伸。如图1中最佳示出的，冷却剂管线凹入部202具 有足够的深度来将管线177、178完整地接收在冷却剂管线凹入部202中，W至于当安装板55 和绝缘板115被组装时，冷却剂管线177、178被包住。
[0091] 包括接收部212、213和214的附加的接收部可W被提供在安装板55中来接收在电 路板122上的连接器216、217和218(图6)。将被理解的是，包括一般地由210表示的螺纹紧固 件接收部的附加的接收部可W被提供在安装板55上，W便利焊接头附接到安装板55。
[0092] 电路板122可W被电气连接到系统中的驱动马达和传感器来将信号传送到系统控 制器120。在所示出的实施例中，连接器216被连接到电位计150来提供焊炬头振荡位置反 馈。连接器218被连接到焊丝送进器85。来自连接器216、218的信号经由电路板122被传送到 连接器217,所述连接器217又将信号传达到系统控制器120或者传达来自系统控制器120的 信号。来自系统控制器120的控制信号可W从连接器217被传送到焊接系统10中的各种部 件，所述部件包括但不限于焊丝送进组件80、焊炬高度马达112W及驱动马达140。
[0093] 转到图8,示出一般地由编号225表示的侧向或振荡器驱动组件的进一步的细节。 当执行轨道焊接时，焊炬头20可W被侧向地移动。振荡器驱动组件225被提供来自动地侧向 移动焊炬头20。驱动组件225-般地包括驱动马达140,所述驱动马达140被连接到一般地由 编号230表示的致动器。致动器组件230可W包括任何移动焊炬头20的致动器。根据本实用 新型的一个方面，致动器组件230包括螺杆致动器，例如，滚珠螺杆或者导螺杆致动器。因为 通过焊炬头和致动器的螺纹接合创建的焊炬头和致动器之间的正连接（positive connection)，使用螺杆致动器231被认为来减少或者消除振荡漂移。在所示出的实施例中， 导螺杆致动器被使用并且包括被可旋转地支撑在焊炬头安装板250上的导螺杆231。导螺杆 231从焊炬头安装板250向外轴向地延伸来接合焊炬头20并且在旋转如下面被更完整地描 述的导螺杆231时导致焊炬头20的侧向移动。
[0094] 参考图15，致动器组件230也可W包括螺杆螺母，如所示出的，所述螺杆螺母可W 是导螺杆螺母232。导螺杆螺母232可W压配合到限定在焊炬头20中的内孔中。导螺杆螺母 232具有内螺纹，所述内螺纹对应于导螺杆231上的外螺纹。运些螺纹的螺距确定通过旋转 导螺杆231导致的侧向移动的速率。作为使用螺杆螺母的可替换方式，限定在焊炬头20内的 内孔233可W被攻螺纹来为螺杆致动器提供必要的内螺纹。
[00M]在焊炬头安装板250内，导螺杆231可W被支撑在适合的一般地被表示在235处的 轴承中，所述轴承包括但不限于所示出的滚珠轴承轴颈236。轴承235可W压配合到限定在 焊炬头安装板250中的内孔237中。在轴承235内的导螺杆231的端部是自由地可旋转的，W 在侧向的方向驱动焊炬头20。在所示出的实施例中，驱动马达140在一个方向旋转来相对于 焊炬头安装板250向外侧向地移动焊炬头20并且在相反的方向旋转来朝向焊炬头安装板 250返回焊炬头20。马达组件可周期的方式提供连续的向前和向后的旋转，W通过被称 为侧行程的运动的所要求范围来振荡焊炬头20。侧行程由导螺杆231的长度确定并且可W 被设置在任何所要求范围内。在所示出的实施例中，用于焊炬头20的最大侧行程是1.25英 寸。关于焊炬头沿轴OA的运动的反馈可W被提供到系统控制器120,如下面所论述的。
[0096] 致动器组件230可W被直接地连接到驱动马达，或者，如所示出的，马达140可W与 致动器组件230远程地被设置并且通过一般地被表示在240处的驱动禪合器被连接，如所示 出的。驱动禪合器240可W是任何用于机械地将马达140连接到致动器组件230的系统，所述 系统包括但不限于连杆机构、齿轮组或者如所示出的传动带系统。在所示出的实施例中，驱 动禪合器240包括与驱动马达140相关联的第一嵌齿轮241。将被理解的是，驱动马达140也 可W具有与驱动马达140相关联的内齿轮箱。第一嵌齿轮241通过键或其他机构被旋转地连 接，W至于嵌齿轮241与从驱动马达140延伸的驱动轴141 一起旋转。第二嵌齿轮242被附接 到导螺杆231。齿形传动带245配合在第一嵌齿轮241和第二嵌齿轮242上来将马达140连接 到导螺杆231。传动带245上的齿未示出在图中，但是可W使用任何数目的齿并且适合的同 步传动带是商业可获得的，W接合嵌齿轮241、242。
[0097] 可选地，如所示出的，焊接系统10可W包括电位计150来提供关于焊炬头20的侧向 位置的反馈。编码器也可W被用来代替所示出的系统中的电位计。电位计150具有安装在电 位计150的轴153上的第Ξ嵌齿轮243来从通过传动带245的移动所表示的螺杆231的旋转成 比例地感测焊炬头20的侧向移动。为了那个目的，第Ξ嵌齿轮243被插入在第一嵌齿轮241 和第二嵌齿轮242之间并且传动带245被排布在第Ξ嵌齿轮243上W至于第Ξ嵌齿轮243与 驱动马达140的旋转一起旋转。第Ξ嵌齿轮243的旋转在电位计150处生成信号，在所示出的 实施例中，所述信号在0和lOkQ之间。运个范围对应于焊炬头20的侧行程。因此，当电位计 提供5kQ的信号时，焊炬头20位于相对于整体居中的位置。中屯、位置可W对应于被焊接的 接头处的中屯、W至于完整的侧行程(O-lOkQ)代表允许焊炬头W图形的方式振荡的在接头 处的一个侧上的侧行程的一半W及在结合处的相反侧上的侧行程的另一半，所述图形相等 地跨越工件WP上的接头处。例如，根部焊道焊缝可W通过将焊炬头20振荡穿过接头处来形 成。其他图形可W通过焊炬头20在轴0A上的振荡W及焊炬头和工件WP之间的相对旋转来形 成。来自操作者的人工输入或者来自系统控制器120的自动输入可W被用来"操控(steerr 焊炬头20的振荡。例如，中屯、点（如所论述的所述中屯、点可W对应于工件WP上的接头处），可 W被重置在中屯、点的第一位置的左边或右边W向左或向右移动振荡。可替换地，为了操控 焊接，其他参考点可W被用来使焊炬头20相对移动。例如，侧行程的外末端也可W被重置来 操控焊接。在所示出的实施例中，运些末端将通过电位计作为OkQ和lOkQ的信号被看到。
[0098] 第Ξ嵌齿轮243可W被确定尺寸来在马达驱动轴141和电位计轴153的一个旋转之 间创建被限定的关系。例如，第Ξ嵌齿轮243可W是第一嵌齿轮241的直径的两倍W在电位 计轴153相对于驱动轴141的旋转之间建立二比一的关系。从而，在所示出的实施例中，对于 驱动轴141的每个完整的旋转，电位计轴153旋转一半。将被理解的是，其他关系可W被提 供，所述其他关系包括如所需要的一比一的关系或者大于或小于一比一的关系的关系。
[0099] 作为进一步的选项，传动带在第一嵌齿轮243和第二嵌齿轮242之间延伸，为了保 持传动带上的张力，传动带张紧装置162可W被提供。传动带张紧装置162可W包括可旋转 地安装在穀165上的惰轮164。如图8中最佳示出的，穀165可W被支撑在延伸通过安装板160 的紧固件166上。安装板160可W限定有槽的开口 167,所述有槽的开口 167被定向来允许张 力161位置的竖直调整。如图9中最佳示出的，振荡器驱动组件225可W被部分地容置在一般 地由编号250表示的焊炬头安装板内。焊炬头安装板250可W限定一般地由编号252表示的 接收部（图7)，所述接收部至少部分地容置传动带240;嵌齿轮24U242和243; W及惰轮164。 接收部252可W是形成在焊炬头安装板250中在向内的表面251上的凹入部来容纳惰轮164 的竖直移动，接收部252可W包括在惰轮164之上的凹口 254来为运样的竖直移动提供附加 的空隙。对应的接收部被形成在绝缘体板115上来包住振荡器驱动组件225的部分，所述部 分延伸超出焊炬头安装板250的向内的表面251。
[0100] 根据本实用新型的另一个方面，焊炬头安装板250可W支撑一般地由编号260表示 的焊炬引导组件。引导组件260可W包括一个或更多个引导件，例如，第一引导杆261和第二 引导杆262，所述第一引导杆261和第二引导杆262延伸通过焊炬头安装板250并且平行于导 螺杆231。引导杆26U262可W具有任何形状，所述形状包括但不限于所示出的圆柱形的形 状。引导杆261、262可W由任何适合的材料构造，所述材料能够支撑焊炬头20并且承受焊炬 头20周围的溫度条件。例如，可W使用具有陶瓷覆层的侣或者不诱钢。在所示出的实施例 中，引导杆261、261由不诱钢制成。引导杆261、262中的一个或更多个可W被用来提供来自 焊炬头20的电压反馈。为了那个目的，端部263、264或者引导杆26U262可W延伸通过绝缘 板115来接触系统控制器120的电路板122上的导电垫265W提供电压反馈。如上面所论述 的，来自导电垫265的电压反馈可W通过电路板122被传送到连接器217,所述连接器217将 电压反馈发送到系统控制器120。
[0101 ]参考图9和图10，为了容纳致动器组件230，焊炬头20-般地包括焊炬本体270，所 述焊炬本体270可W由各种材料构造，所述材料包括金属和陶瓷。在所示出的实施例中，电 源被直接地施加到焊炬本体270, W至于焊炬本体270,并且因此，焊炬本体270由导电材料 (例如铜、侣或者黄铜)构造。在所示出的特定的实施例中，黄铜已经被使用。焊炬本体270可 W限定引导内孔271、272,所述引导内孔27U272分别接收引导杆261、262。此外，致动器内 孔274被提供来接收如上面所论述的导螺杆螺母233。
[0102] 焊炬本体270可W具有任何形状，所述形状包括块状的形态等等。在所示出的实施 例中，焊炬本体270-般地具有模形形状来提高径向的空隙。焊炬本体270在第一侧276上是 较厚的，W允许到如将在下面被更完整地论述的焊炬头20的冷却连接。焊炬本体270的下表 面278从第一侧276朝向第二侧280向上延伸来减少焊炬头270在侧280上的高度。一般地被 表示在282处由下表面278形成的凹入区域为(一般地由编号285表示的)保护罩杯和安装在 凹入区域中的电极E提供空隙。运个紧凑的方案为焊炬头20进一步地改进径向的空隙。
[0103] 根据本实用新型的另一个方面，提供一般地由编号300表示的焊炬头冷却组件。焊 炬头冷却组件300包括限定在焊炬本体270内的焊炬冷却通路305。焊炬冷却通路305-般地 包括入口通路301和出口通路302，所述入口通路301和出口通路302连接到对应的入口和出 口冷却管线307、308。连接通路304桥接入口通路301和出口通路302来允许连续循环通过焊 炬本体270。在所示出的实施例中，通路305通过W向上的角度钻孔(bore)入口通路301和出 口通路302来形成，所述通路305从第一侧276延伸到焊炬本体270中。为了使得焊炬头270尽 可能的紧凑，运些通路30U302可W彼此对准并且位于相同的平面中。同样地，连接通路304 可W通过沿平行于振荡轴OA的轴从焊炬本体270的内部的表面277钻孔到焊炬本体270中来 形成并且位于由通路301、302限定的平面内。如所示出的，通路304与通路301、302的里面的 末端相交来创建通路304与通路30U302之间的流体连通并且一般地形成U-形的冷却通路 305。为了闭合出口通路302向内的通路304,塞子可W被插入到通路304向内延伸的内孔的 部分中。
[0104] 如图12和图13中最佳示出的，形成入口和出口通路301、302的内孔可W是埋头的， W接收流体管线307、308附接到的配件320。考虑到管线307、308接近焊炬头20,保护帽311、 312可W被提供来在管线307、308的端部覆盖配件320和管线307、308。流体管线307、308可 W从保护帽311、312被布线回到支架215并且从支架215被布线到适合的冷却剂供应器。在 所示出的实施例中，焊炬头通过水来冷却。
[0105] 所示出的焊炬头20可W被提供有在图14中一般地由编号325表示的气体保护组 件。气体保护组件包括气体供应管线326,所述气体供应管线326可W被布线到支架215并且 从支架215被布线到适合的气体供应器。气体供应器可W包括加压的气瓶或者连接到累的 不加压气源。供应的气体一般地是惰性气体，例如，氣气。运个实施例不是限制性的，因为在 焊接期间使用其他类型的气体来提供保护是已知的。保护气体组件325进一步包括一般地 由编号330表示的气体通路，所述气体通路被限定在焊炬本体270内。气体通路330将气体供 应管线326流体地连接到形成在焊炬本体270中的保护气体出口 332。气体出口 332与电极组 件350(图17)连通。简要地，保护气体存在于焊炬本体270的出口 332处并且W通道方式被输 送通过电极组件350来朝向电极和焊接区Z引导保护气体。返回到图14,通过30的通路可W 具有任何配置，所述配置包括所示出的一般地L型配置。在所示出的实施方案中，气体入口 通路331向下并且朝向焊炬本体270的第一侧276延伸。气体入口通路331在333处可W是埋 头的W接收快速连接配件335。示例性的快速连接配件具有一对截头圆锥环，所述一对截头 圆锥环朝向入口通路331向外扩张，所述一对截头圆锥环允许管线326被压配合到快速连接 335上。焊炬本体270可W相对于第一侧276在336处被凹入，W为快速连接335和下面被更完 整地描述的竖直高度调整机构提供空隙。气体通路330可W进一步包括连接通路337,所述 连接通路337沿平行于轴0A的管线从入口通路331穿过焊炬本体270延伸，所述连接通路337 可W通过从焊炬本体的向内的侧277钻孔到焊炬本体中来形成。再者，形成通路337的内孔 的延伸超过入口通路331的任何部分可W被塞住来闭合运个通路免遭大气影响。
[0106] 如图17中最佳示出的，保护气体S从出口 332被引导到电极组件350中。电极组件 350可W是商业可获得的电极组件，所述电极组件包括，例如，由CK Worldwide提供的Gas Savertm电极组件。一般地，电极组件350包括夹头本体352,所述夹头本体352包括颈部分 354,所述颈部分354向上地延伸到气体出口 332并且限定中屯、内孔，保护气体S通过中屯、内 孔被接收。夹头本体352也包括一般地被表示在355处的中屯、部分，所述中屯、部分具有盘状 的本体356,所述盘状的本体356从颈部分354向外径向地延伸并且包括中屯、凸缘357和上凸 缘358,所述中屯、凸缘357和上凸缘358彼此隔开来接收如所示出的密封件360,例如，娃树脂 0型环。下凸缘359可W与中屯、凸缘357向下隔开来绕夹头本体355限定环形的凹入部。保护 气体歧管(manifold)可W被形成在夹头本体355内的362处并且包括空屯、的气体出口 364， 所述空屯、的气体出口 364从空屯、的内部362向外径向地延伸并且延伸到限定在凸缘357和 359之间的环形的空间中。一般地被表示在365处的鹤适配器可W被附接到夹头本体355的 下部分并且包括扩散板366。扩散板366可W包括把中屯、筛网夹在中间的一对穿孔的鹤板。 Pyrex?保护罩杯可W被压配合到密封件360上并且围绕夹头本体355和扩散板366。离开歧 管362的气体通过扩散板366并且通过保护罩杯285朝向电极E和焊接区ZW通道的方式被输 送。
[0107] 继续参考图17,焊炬本体270制成来得到(find)从焊炬本体270的顶部表面275向 下延伸的埋头内孔375。模形夹头376可W被用来将电极保持在中屯、内孔内，所述中屯、内孔 形成在夹头本体中，其中模形夹头376和电极E的一部分向上延伸到内孔375中。埋头内孔 375的下部分377可W是有螺纹的，W将帽螺丝380(图12)接收在埋头内孔375中来闭合内孔 并且固定电极E。
[0108] 根据本实用新型的另一个方面，如图15-图20中最佳示出的，一般地由编号400表 示的紧凑的焊丝固定组件被嵌入焊炬头20中。焊丝固定组件400-般地包括一般地由编号 405表示的焊丝高度调整组件并且也可W可选地包括一般地被表示在处的焊丝对准组件。
[0109] 包括支架[402]，焊丝引导装置90被附接到所述支架[402]。焊丝引导装置90的竖 直位置可W通过操作一般地由编号405表示的高度调整组件来操纵。如图15和图16中最佳 示出的，焊丝高度调整组件405可W包括齿条406,所述齿条406通过支撑在轴410上的小齿 轮408被致动，所述轴410可W通过可容易地抓住的构件(例如，伊形头、滚花头或者如所示 出的钮412)来旋转，所述钮412被销接到轴并且位于保护气体管线326上面焊炬头270的凹 入的部分336内。
[0110] 如图14中最佳示出的，焊炬本体限定中屯、槽415,所述中屯、槽415在冷却入口通路 302和连接器304之间通过焊炬本体270竖直地延伸。槽415被形成在焊炬本体270的第一侧 276中并且从第一侧276向内延伸。运个竖直的槽415容纳齿条406和小齿轮408二者并将它 们容置在焊炬本体270内。小齿轮轴410被轴颈支承在内孔420内。内孔420可W在内孔420向 外的端部422处是埋头的，W接收圆形的轮424,所述圆形的轮424可W被安装在非圆形的小 齿轮轴410上。小齿轮轴410可W进一步包括圆柱形的套426,所述圆柱形的套426可W被轴 颈支承在内孔420的窄部分421内。如所需要的，轮424具有比套426更大的直径并且可W与 划分部分421和422的边缘428相互作用来止挡轴410的轴向向内移动。如图15中最佳可见 的，小齿轮408可W被键接化6八到轴410的非圆形的部分来可旋转地将轴410连接到小齿轮 408。为了固定焊丝引导装置90的高度，紧固件可W被用来锁定齿条406,所述紧固件包括但 不限于销夹子或者如所示出的定位螺丝（set screw)430。一般地被表示在435处的定位螺 丝内孔可W被提供，所述定位螺杆内孔从焊炬本体270的前面279向内延伸到槽415中来与 齿条406的侧壁407相互作用。如图16中最佳示出的，定位螺丝430可W是Allen?螺栓。
[0111] 参考图18,齿条406可W通过横向件440被连接到支架402。横向件440具有与齿条 406类似的宽度并且被制成为在槽415内移动W保持焊丝高度调整组件405的紧凑性。可选 地，为了提供进一步的紧凑性，横向件440的上表面442可W被制成凹面来提供凹入部443， 小齿轮408被接收在所述凹入部443中（图20)。
[0112] 根据本实用新型的另一个方面，焊丝固定组件400可W包括焊丝对准组件450来提 供焊丝W位置的进一步调整。如所示出的，焊丝对准组件450可W被插入在支架402和高度调 整组件405之间。如图18和图19中最佳示出的，支架402-般地限定通内孔401，焊丝引导装 置90通过所述通内孔401被插入并且导管86的部分可W通过所述通内孔401被接收。夹具组 件403可W被提供来将焊丝引导装置90固定在运个内孔401内。当支架402可W通过可靠的 附件被连接到竖直高度调整组件405 W至于除了高度调整之外导丝引导装置90没有进一步 的位置调整可W被进行时，可W通过将支架402经由焊丝对准组件450附接到竖直的高度调 整组件提供进一步的位置调整。焊丝对准组件450-般地被调适来将焊丝W与电极E对准并 且可W简单地提供绕竖直的轴的旋转。可选地，如所示出的，焊丝对准组件450通过球窝固 定装置451提供附加的自由度。
[0113]示例性的球窝固定装置可W包括套452,所述套452被附接到横向件440。套452限 定包括圆柱形的内孔454的窝（socket)453,所述圆柱形的内孔454可W在上部分处是埋头 的W形成埋头部分456，所述埋头部分456具有大于内孔454的半径。焊丝对准组件进一步包 括球件(bu化)460,球件460包括具有颈部462的球461，所述颈部462从球461向下延伸。颈部 462可W具有被示意性地示出在464处的朝向颈部462的下端部465的外螺纹来便利球件附 接到支架402。当被组装时，颈部462延伸通过内孔454并且被梓入到接收部470中，所述接收 部470被限定在支架402中的向上延伸的凸台472中。将被理解的是，球件460可其他方 式被附接到支架402,所述方式包括但不限于压配合(图17)、干设配合、销接或者焊接。 [0114]如图19中最佳示出的，凸台472可W具有台面474,所述台面474相对于内孔401W 一角度向上并且向内延伸。当被附接到颈部462时，运个台面474可W抵靠套452的下表面W 在焊丝引导装置90和横向件42之间形成预设置的角度Θ。如所示出的，颈部462可W比内孔 54显著地小，允许通过在由套452形成的窝453内旋转球461自由移动支架402。运个定位能 力包括绕竖直的由颈部462限定的轴480旋转;从一侧倾斜到另一侧；向前和后纵摇(pitch) 支架402; W及运些运动的组合。运个运动的自由度允许焊丝W与电极E对准并且被定向来便 利焊接过程。一旦焊丝引导装置90和焊丝W达到所要求位置，被选择的位置可W通过锁定球 461被保持在适当位置。运可W通过使用定位螺丝或其他已知的固定球窝的方法被执行。在 所示出的实施例中，一般地被表示在485处的锁定组件包括帽486,所述帽486限定凹面接收 部488,球461的上表面被接收到所述凹面接收部488中。围绕接收部488的帽486的外表面 490被确定尺寸来配合在套452的埋头部分456内，W至于帽486可W向下被驱动来压紧在窝 453中的球461W将球461锁定在被选择的位置。将被理解的是，帽486可W W许多方式向下 被驱动来压紧球461并且将球461锁定在适当的位置，所述方式包括手动地将帽486挤压到 球461上的范例。可替换地，如所示出的，帽的外表面490和埋头部分456的内表面492可W包 括螺纹493,所述螺纹493可W通过帽486的旋转被用来调整帽486相对于球461的高度。对应 的内螺纹494可W被形成在套452的埋头部分456上。例如，W顺时针的方向旋转可W驱动帽 486向下来将球461压紧在窝453内，并且逆时针旋转可W将帽486升起来释放球461上的压 紧力。为了便利运个旋转，头部495可W被附加到帽486,所述头部495可W比帽486更容易被 抓住并且可W被确定尺寸来将杠杆作用提供给操作者。例如，头部可W包括但不限于伊形 头、滚花头、翼形头或者钮。头部495可W被附接到帽486,或者如所示出的，帽486和头部495 可W被形成为一体的部件。
[0115]如图21中最佳可见的，焊丝固定组件400-般地可W位于与电极E相同的平面中来 全局地将焊丝W与电极E对准。然后，焊丝固定组件400可W提供焊丝位置的附加微调来优化 焊炬头20的性能。如所论述的，焊丝固定组件400大部分被容置在焊炬头20的本体270内并 且被定位来将支架402保持在焊炬头入口和出口冷却管线307、308之间。通过接收支架402 的部分并且向下对准焊丝引导装置90,邻近电极E提供更大的径向空隙。夹具组件403从冷 却管线307、308突出来允许操作者触及夹具组件403并且根据需要调整焊丝引导装置90的 伸出部分。如上面所参考的，焊丝高度调整组件405可W被用来竖直地移动焊丝W。一旦达到 被选择的竖直位置，高度调整组件405可W通过焊丝高度锁定组件（例如，定位螺丝430)被 锁定在适当的位置，所述定位螺丝430相对于中屯、槽415的壁保持齿条406。类似地，焊丝位 置的附加调整可W由焊丝对准组件450来进行，所述附加调整包括使用由套452和球461提 供的球窝接合绕竖直的轴旋转、纵摇、滚动W及它们的组合。一旦使用焊丝对准组件450达 到被选择的位置，运个位置可W通过锁定组件(例如，帽486)被保持，所述帽486在球461上 被向下调紧W将球461压紧在套452内。将被理解的是，上面所描述的焊丝定位步骤可 任何顺序或者省略了的方式被采取并且仅是使用所描述的焊丝固定组件400的一种方法。
[0116] 总的来说，操作焊接系统10可W包括将工件WP定位在开口 35内W及给系统10供 电，W至于焊炬头20被侧向地并且竖直地移动来使电极E与接头处对准，所述接头处在工件 的将被焊接的部分之间。系统控制器120可W被编程来将焊接W出现在工件WP和电极之间 的相对转动的方式应用到接头处。运可W包括通过致动器组件230的操作侧向地在引导组 件260上移动焊炬头20。对电极的高度和侧向位置的调整可W通过来自焊炬头20和其他传 感器的反馈和/或通过由操作者进行的手动调整被自动地进行。例如，来自焊炬头20的电压 反馈可W通过系统控制器被使用来驱动焊炬高度马达112W通过相对于框架25移动安装板 55来升起/降下焊接头。类似的反馈可W被用来调整焊丝送进速度，焊炬头和工件WP之间的 旋转速度，侧向焊炬头速度和侧行程长度，W及其他焊接系统参数。系统控制器120也可W 接受手动输入来调整运些参数。例如，操作者可W通过在焊炬头20的振荡（侧向移动)期间 进行手动调整"操控(steer)"焊炬头20。有效地，系统控制器120将接头处视为振荡的中屯、， 并且来自使用者的手动输入可W被用来重置运个中屯、点，有效地操控原始中屯、点值的左或 右振荡。
[0117] 此外，如上面所论述的，焊丝位置的手动调整可W在使用焊丝固定组件400设置焊 炬头20期间来进行。焊丝固定组件400被容置在焊炬头20的本体270内来最大化用于工件WP 的径向空隙。焊炬头20的本体270可W具有模状的形状，所述模状的形状从本体270的侧276 向上并且向内逐渐变小，所述焊炬本体270容置焊丝固定组件400和焊炬头冷却组件300来 限定凹入区域280,电极组件350和保护罩杯285被接收到所述凹入区域280中W进一步最大 化用于工件WP的径向空隙。
[0118] 焊接系统10的操作在焊炬头20处并且通过用于定位焊炬头20的马达112、140的操 作产生热量。焊接系统10可W经由马达壳体冷却组件175和焊炬头冷却组件300供应冷却 剂。当系统10被供电时，运些组件可W通过系统控制器120被控制，人工地激活，或连续地运 行。
[0119] 虽然对于特定的实施方案，操作的原理和模式已经被解释和说明，必须理解的是， 运可与具体解释和说明不同的方式被实践而不背离它的精神和范围。
[0120] 上面已经被描述的内容包括本实用新型的实施例。当然，出于描述所要求保护的 主题的目的，描述每个可想到的部件或方法的组合是不可能的。但是本领域的普通技术人 员可w理解的是，本实用新型的许多进一步的组合和排列是可能的。相应地，所要求保护的 主题意图包含所有运样的落入所附权利要求书的精神和范围内的变更、修改和变化。
[0121] 本实用新型的具体实施方案在本文被公开。本领域的普通技术人员将容易理解的 是，本实用新型在其他环境下可具有其他应用。实际上，许多实施方案和实现方式是可能 的。下面的权利要求并不意图将本实用新型的范围限制为上面所描述的具体实施方案。此 夕h任何"用于…装置"的描述用于引起要素和权利要求的装置加功能的解读，然而，任何未 明确地使用描述"用于…装置"的要素并不意图被当做装置加功能要素，即使权利要求W其 他方式包括词语"装置"。
[0122] 尽管已经关于一个或多个优选的实施方案示出和描述了本实用新型，然而显然的 是，一旦阅读并理解本说明书和所附附图，本领域技术人员可做出等同的变更和修改。特别 地考虑到由上面所描述的要素(包围体、侧、部件、组件等)所执行的各种功能，除非有明确 表示，否则用于描述运些要素的术语(包括设及"装置"）旨在对应于执行所描述的要素的特 定功能的任何要素（即在功能上等同的任何要素），即使运些要素与执行在本文所说明的本 实用新型一个或多个示例性实施方案中的功能的所公开的结构在结构上并不等同。此外， 虽然已经关于所说明的多个实施方案中的一个或更多个在上面描述了本实用新型的特定 特征，运样的特征可W与其他实施方案的一个或更多个其他特征结合，如对于任何给定的 或特定的应用是期望的并且有利的。尽管示出并描述了特定的实施方案，但是应当理解的 是，在阅读并理解了本说明书之后，本领域技术人员将可做出落入所附权利要求范围内的 等同物和修改。
[0123] 此外，虽然本实用新型的特定特征相对于只是几种实现方式中的一个可能已被公 开，当针对任何给定的或特定的应用是期望的并且有利时，运样的特征可W与其他实现方 式的一个或更多个其他特征结合。还有，在某种程度，术语"包括（includes)"、"包括 (including)"、"具有(has)"、"包含（contain)"或其中的变开多，W及其他类似词语在详细的 说明书或权利要求中被使用，运样的术语W相似于术语"包括komprising)"的方式意图是 包括性的，作为开放的过渡词而不排除任何附加的或其他元素。
[0124] 参考编号
[0125] 10 焊接系统 141 马达驱动轴
[0126] 19 壳体 150 电位计
[0127] 20 焊炬头 153 电位计轴
[012引 25 C-形的框架 155 盖
[0129] 26 背板 156 紧固件
[0130] 31 第一臂 157 凹口
[0131] 32 第二臂 158 向内的端部
[0132] 33 横向件 160 安装板
[0133] 35 开口 161 张力
[0134] 37 末端 162 传动带张紧装置
[013 引 40 口 164 惰轮
[0136] 45 焊炬高度定位组件 165 穀
[0137] 46 轨 166 紧固件
[0138] 48 端部止挡件 167 有槽的开口
[0139] 49 端部止挡件 170 冷却剂通路
[0140] 50 齿条 171 第一冷却剂通路
[0141] 51 齿轮齿/第一臂 172 第二冷却剂通路
[0142] 52 第二臂 174 机械加工的凹入部
[0143] 55 安装板 175 冷却组件
[0144] 56 接收部 176 帽盖
[0145] 58 后部侧面 177 供应管线
[0146] 60 滑块 178 返回管线
[0147] 61 第一滑块 180 连接器
[0148] 62 第二滑块 181 第一连接件
[0149] 63 凹入通道 182 第二连接件
[0150] 65 间隙 183 环形的凹入部
[0151] 66 槽口 184 密封件
[0152] 67 分隔件 185 接收部
[0153] 67A 第一分隔件部分 186 连接器壳体
[0154] 67B 第二分隔件部分 187 分接管
[0155] 68 开口 188 分接管
[0156] 70 小齿轮 189 -个侧面
[0157] 71 前部侧面 190 第二连接器
[0158] 80 焊丝送进组件 191 壳体
[0159] 82 线轴 193 配件
[0160] 85 焊丝送进器 194 配件
[0161] 86 导管 195 夹具组件
[0162] 88 步骤 196 夹具半体
[0163] 90 焊丝引导装置 197 夹具半体
[0164] 100 驱动组件 199 紧固件
[01化]110 焊炬高度驱动组件 200 冷却组件接收部
[0166] 112 焊炬高度马达 201 凹入部
[0167] 114 滚珠轴承 202 冷却剂管线凹入部
[016引 115 绝缘板 204 开口
[0169] 120 系统控制器 205 台面
[0170] 122 电路板 206 上表面
[0171] 125 驱动块 207 夹具台面
[0172] 126 向内的表面 208 冷却剂管线
[0173] 127 驱动接收部 210 直立的引导装置
[0174] 128 接收部 212 凹入部
[01巧]129 电位计接收部 213 凹入部
[0176] 130 紧固件接收部 214 凹入部
[0177] 131 第一部分 215 导管支架
[017引 132 大直径部分 216 连接器
[0179] 135 紧固件 217 连接器
[0180] 140 振荡器马达 218 连接器
[0181] 225 振荡器驱动组件 357 中屯、凸缘
[0182] 230 致动器 358 上凸缘
[0183] 231 螺杆致动器 359 下凸缘
[0184] 232 导螺杆螺母 360 密封件
[01化]233 内孔/导螺杆螺母 362 空屯、的内部
[01化]235 适合的轴承 364 气体出口
[0187] 236 滚珠轴承轴颈 365 步骤
[018引 237 内孔 366 扩散板
[0189] 240 驱动禪合器 375 埋头内孔
[0190] 241 第一嵌齿轮 376 模形夹头
[0191] 242 第二嵌齿轮 377 下部分
[0192] 243 第Ξ嵌齿轮 380 帽螺丝
[0193] 245 齿形传动带 400 焊丝固定件
[0194] 250 安装板 401 内孔
[0195] 251 向内的表面 401 支架
[0196] 252 接收部 403 夹具组件
[0197] 254 凹口 405 焊丝高度调整
[0198] 260 焊炬引导组件 406 齿轮齿条
[0199] 261 第一引导杆 407 侧壁
[0200] 262 第二引导杆 408 小齿轮
[0201] 263 端部 410 轴
[0202] 264 端部 412 钮
[0203] 265 接触导电垫 415 中屯、槽
[0204] 270 焊炬本体 420 内孔
[0205] 271 引导内孔 421 窄部分
[0206] 272 引导内孔 422 向外的端部
[0207] 274 致动器内孔 424 圆形的轮
[020引 275 顶部表面 426 圆柱形的套
[0209] 276 第一侧 428 边缘
[0210] 278 下表面 430 螺丝
[0211] 279 前面 435 螺丝内孔
[0212] 280 第二侧 440 横向件
[0213] 282 凹入区域 442 上表面
[0214] 285 保护罩杯 443 凹入部
[0215] 300 焊炬头冷却组件 450 焊丝对准组件
[0216] 301 入口通路 451 窝固定件
[0217] 302 出 口通路 452 套
[0別引 304 连接通路 453 窝
[0219] 305 焊炬冷却通路 454 圆柱形的内孔
[0220] 307 冷却剂管线 456 埋头部分
[0221] 308 出口冷却管线 460 球件
[0222] 311 保护帽 461 球
[0223] 312 保护帽 462 颈部
[0224] 320 配件 464 外螺纹
[02巧]325 气体保护组件 465 下端部
[0。6] 326 气体供应管线 470 接收部
[0227] 330 气体通路 472 延伸凸台
[022引 331 入口通路 474 台面
[02巧]332 保护气体出口 480 竖直的轴
[0230] 333 埋头 485 锁定组件
[0231] 335 配件 486 帽
[0232] 336 凹入的部分 488 凹面接收部
[0233] 337 连接通路 490 外表面
[0234] 350 电极组件 492 内表面
[0235] 352 夹头本体 493 螺纹
[0236] 354 颈部分 494 内螺纹
[0237] 355 中屯、部分 495 头部
[0238] 356 盘状本体
[0239] E 电极 W 焊丝
[0240] 0A 振荡轴 WP 工件
[0241] S 保护气体 Z 焊接区
【主权项】
1. 一种焊炬头（20)，其特征在于，所述焊炬头（20)在焊接系统（10)中用于将焊缝施加 到工件(WP)，所述焊炬头(20)包括： 焊炬本体(270 )，所述焊炬本体(270)具有第一侧（276 )、第二侧(280 )、向内的侧以及外 侧，所述焊炬本体(270)进一步包括下表面(278)以及顶部表面(275)，形成一立体件； 所述焊炬本体(270)限定槽，所述槽在所述第一侧上从所述下表面(278)延伸到所述顶 部表面(275); 包括电极(E)的电极组件，所述电极组件被安装在所述焊炬本体(270)上，所述电极(E) 相对于所述焊炬本体(270)的所述下表面(278)向下延伸； 焊丝调整组件（450)，所述焊丝调整组件（450)包括支撑焊丝引导装置（90)的支架 (402)，所述焊丝引导装置(90)从焊丝供应器接收焊丝(W);所述支架(402)被附接到被支撑 在所述槽内的齿条(406)和小齿轮，所述齿条(406)位于所述小齿轮的向内侧并且在所述槽 内是可滑动的，所述小齿轮在所述槽内是可旋转的，并且一旦所述小齿轮旋转，所述小齿轮 与所述齿条(406)啮合来竖直地移动所述支架(402)以调整所述焊丝(W)的竖直位置。2. 如权利要求1所述的焊炬头，其特征在于，所述支架(402)通过横向件被连接到所述 齿条(406)，所述横向件至少部分地留置在所述槽内并且在所述小齿轮之下从所述齿条向 外延伸，所述横向件具有凹的上表面，所述凹的上表面限定接收部(443)，所述接收部(443) 被调适来在所述接收部(443)中接收所述小齿轮的至少部分。3. 如权利要求2所述的焊炬头，其特征在于，所述横向件包括球窝组件，所述球窝组件 包括套(452)，所述套(452)在所述槽之外并且邻近所述焊炬本体(270)，所述套(452)支撑 在所述横向件上，所述套(452)限定窝（453);球件(460)包括被接收在所述窝（453)中的球 (461)，所述球具有通过所述窝向下延伸的颈部，其中所述支架(402)附接到所述球件(460) 的所述颈部(462)。4. 如权利要求3所述的焊炬头，其特征在于，所述焊炬头进一步包括锁定组件，所述锁 定组件包括帽（486)，所述帽（486)被调适来选择性地在所述窝（453)内压紧所述球(461)， 以将所述球(461)锁定在被选择的位置。5. 如权利要求4所述的焊炬头，其特征在于，所述锁定组件包括内螺纹以及外螺纹，所 述内螺纹形成在所述窝（453)内的上部分处，所述外螺纹形成在所述帽（486)的下部分上， 其中所述外螺纹与所述内螺纹是可接合的，其中所述帽(486)是可旋转的，以选择性地在所 述窝内压紧所述球(461)。6. 如权利要求4所述的焊炬头，其特征在于，所述焊炬头进一步包括从所述帽（486)向 上延伸的钮(495)。7. 如权利要求5所述的焊炬头，其特征在于，所述焊炬头进一步包括从所述帽（486)向 上延伸的钮(495)。8. 如权利要求1至7中的一个所述的焊炬头，其特征在于，所述焊炬头进一步包括紧固 件，所述紧固件被支撑在所述焊炬本体(270)上并且与所述齿条是可接合的，以保持所述焊 丝(W)的被选择的竖直位置。9. 如权利要求1至7中的一个所述的焊炬头，其特征在于，所述焊炬头进一步包括焊炬 头冷却组件（300)，所述焊炬头冷却组件包括冷却通路，所述冷却通路形成在所述焊炬头 (20)内并且被流体地连接到冷却剂的供应器。10. 如权利要求9所述的焊炬头，其特征在于，所述冷却剂是水。11. 如权利要求9所述的焊炬头，其特征在于，所述冷却通路包括冷却入口以及冷却出 口，其中所述冷却入口和冷却出口被形成在所述槽的相反的侧上并且通过连接通路(304) 被连接。12. 如权利要求1至7中的一个所述的焊炬头，其特征在于，所述焊炬本体(270)由黄铜 制成并且电源被施加到所述焊炬本体(270)来操作所述电极(E)。13. 如权利要求9所述的焊炬头，其特征在于，所述焊炬本体(270)被支撑在线性致动器 上，所述线性致动器具有垂直于所述电极(E)的轴，所述线性致动器被调适来选择性地驱动 所述焊炬头(20)以相对于所述工件(WP)侧向地移动所述电极(E)。14. 如权利要求13所述的焊炬头，其特征在于，所述线性致动器包括一对引导杆(261、 262)，所述焊炬本体(270)限定一对引导内孔，所述引导内孔可滑动地将所述引导杆的部分 接收在所述引导内孔中。15. 如权利要求13所述的焊炬头，其特征在于，所述线性致动器包括具有外螺纹的螺 杆，并且其中所述焊炬本体(270)限定致动器内孔(274)，所述致动器内孔(274)被调适来以 可螺纹连接方式接收所述螺杆，所述致动器内孔从所述焊炬本体(270)的向内的表面延伸 到所述焊炬本体(270)中，其中所述螺杆被选择性地旋转以在所述外螺纹上侧向地移动所 述焊炬本体(270)。16. 如权利要求14所述的焊炬头，其特征在于，所述线性致动器包括具有外螺纹的螺 杆，并且其中所述焊炬本体(270)限定致动器内孔(274)，所述致动器内孔(274)被调适来以 可螺纹连接方式接收所述螺杆，所述致动器内孔从所述焊炬本体(270)的向内的表面延伸 到所述焊炬本体(270)中，其中所述螺杆被选择性地旋转以在所述外螺纹上侧向地移动所 述焊炬本体(270)。17. 如权利要求15或16所述的焊炬头，其特征在于，所述螺杆是导螺杆。18. 如权利要求15或16所述的焊炬头，其特征在于，所述致动器包括限定内螺纹的螺杆 螺母，所述内螺纹对应于所述螺杆的所述外螺纹，其中所述螺杆螺母被接收在所述致动器 内孔(274)内。19. 如权利要求15所述的焊炬头，其特征在于，所述焊炬头进一步包括驱动组件，所述 驱动组件包括振荡器马达（140)，所述振荡器马达（140)被连接到所述螺杆来选择性地旋转 所述螺杆。20. 如权利要求16所述的焊炬头，其特征在于，所述焊炬头进一步包括驱动组件，所述 驱动组件包括振荡器马达（140)，所述振荡器马达（140)被连接到所述螺杆来选择性地旋转 所述螺杆。21. 如权利要求18所述的焊炬头，其特征在于，所述焊炬头进一步包括驱动组件，所述 驱动组件包括振荡器马达（140)，所述振荡器马达（140)被连接到所述螺杆来选择性地旋转 所述螺杆。22. 如权利要求19至21中的一个所述的焊炬头，其特征在于，所述驱动组件包括在所述 振荡器马达(140)的驱动轴上的第一嵌齿轮，被附接到所述螺杆的第二嵌齿轮，其中所述第 一嵌齿轮和第二嵌齿轮通过传动带被附接。23. 如权利要求22所述的焊炬头，其特征在于，所述焊炬头进一步包括被连接到所述传 动带的第三嵌齿轮，其中通过所述振荡器马达（140)旋转所述第一嵌齿轮导致所述第二和 第三嵌齿轮的旋转；以及 被附接到所述第三嵌齿轮的位置传感器。24. 如权利要求23所述的焊炬头，其特征在于，所述位置传感器是电位计。25. 如权利要求22所述的焊炬头，其特征在于，所述焊炬头进一步包括传动带张紧装 置，所述传动带张紧装置包括安装在所述第一嵌齿轮和所述第二嵌齿轮之间的惰轮;所述 惰轮是选择性地可移动的来调整所述第一嵌齿轮和所述第二嵌齿轮之间的所述传动带上 的张力。26. 如权利要求23所述的焊炬头，其特征在于，所述焊炬头进一步包括传动带张紧装 置，所述传动带张紧装置包括安装在所述第一嵌齿轮和所述第二嵌齿轮之间的惰轮;所述 惰轮是选择性地可移动的来调整所述第一嵌齿轮和所述第二嵌齿轮之间的所述传动带上 的张力。27. 如权利要求19至21以及23至26中的一个所述的焊炬头，其特征在于，所述振荡器马 达（140)被容置在驱动块内，所述驱动块限定冷却剂通路，所述冷却剂通路包括入口和出 口，所述入口和出口与冷却剂的供应器流体连通，其中所述冷却剂通过所述通路被循环来 从所述驱动块移除热量。28. 如权利要求27所述的焊炬头，其特征在于，所述冷却剂通路包括一对平行的通路， 所述平行的通路与所述驱动块一起被限定并且在所述驱动块的外末端处通过凹入部被连 接，所述冷却组件进一步包括可插入所述凹入部的帽，以密封邻近所述通路连接处的凹入 部。29. 如权利要求28所述的焊炬头，其特征在于，所述冷却组件进一步包括供应管线 (177)和返回管线（178)，所述供应管线（177)和返回管线（178)被流体连接到第一连接器 (181)和第二连接器（182)，其中所述第一连接器（181)被插入在第一通路内并且所述第二 连接器（182)被插入在第二通路内，其中两个连接器（18U182)被分别密封地接收在所述第 一通路和所述第二通路内。30. 如权利要求29所述的焊炬头，其特征在于，所述焊炬头进一步包括背板(26)以及安 装板(55)，所述背板(26)由绝缘的材料制成，其中所述焊炬头和驱动组件被支撑在所述背 板(26)上，并且其中所述背板(26)附接到所述安装板(55);接收部，所述接收部被形成在所 述背板(26)和所述安装板(55)中的至少一个中并且被配置来将所述第一连接器、所述供应 管线以及所述返回管线包围在所述背板(26)和所述安装板(55)中的至少一个内。31. 如权利要求30所述的焊炬头，其特征在于，所述绝缘的材料是酚醛树脂材料。32. 如权利要求1至7中的一个所述的焊炬头，其特征在于，所述第一侧（276)从上表面 向下延伸比所述第二侧（280)更大的范围，并且其中所述焊炬本体（270)的所述下表面 (278)以弧的方式从所述第一侧(276)向上倾斜到所述第二侧(280)，所述下表面(278)朝向 所述第一侧(276)限定凹入区域，其中所述电极组件被接收在所述凹入区域中。
【文档编号】B23K9/167GK205614167SQ201490000509
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2014年3月13日
【发明人】V·B·米勒, S·科尔, J·斯尼德
【申请人】林肯环球股份有限公司