具有简化操纵的轨道焊接装置制造方法及图纸

一种轨道焊接装置(1)具有在焊接电流源壳体(11)中的焊接电流源(10)、和基控制器(12)，并且具有通过电缆(2)连接到焊接电流源(10)的轨道焊接头(20)，轨道焊接头(20)具有管座(21)和焊接电极固持器(22)，所述焊接电极固持器相对于管座(21)可旋转地安装以用于固持焊接电极(23)。马达(31)被设计为驱动所述焊接电极固持器(22)。轨道焊接头(20)具有用于保护气体的腔室(50)、和电路(60)，所述电路连接：‑到位置传感器(41)，所述位置传感器被设计为生成位置值(41.1)；和/或‑到存储器装置(61)，所述存储器装置被设计为将一个或多个负载值(61.1)和/或一个或多个校准值(61.2)存储在存储器装置(61)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有简化操纵的轨道焊接装置
本专利技术总体上涉及具有所谓的封闭构造的轨道焊接装置，封闭构造形成焊接头，其中用于保护气体的腔室围绕要焊接的管子端部。
技术介绍
现有技术US20100051586A1呈现了这些特殊的焊接装置的一个代表。这种类型的焊接装置尤其用于医疗或食品行业，其中在往往甚至很小的管直径(几厘米)的情况下，使用不锈钢在保护气体氛围中焊接的高质量焊缝非常重要。相应地，这种构造的突出之处在于尺寸紧凑且操纵简单。诸位专利技术人已发现不利的是操纵这些特殊的焊接装置具有弱点。例如，用户必须根据用户如何将焊接头夹紧到管子来定义起始位置，必须校准焊接头的电极旋转机构，或者在没有遵守维护间隔的情况下会发生意外故障。
技术实现思路
本专利技术所基于的目标是改善上述缺点。该目标尤其通过独立权利要求中所定义的本专利技术来实现。具体地，此目标通过轨道焊接装置实现，该轨道焊接装置具有在焊接电流源壳体中的焊接电流源和在其中或其上的基控制器，并且具有轨道焊接头，轨道焊接头与焊接电流源壳体分开并且通过电缆连接到焊接电流源，轨道焊接头具有管座和焊接电极固持器，焊接电极固持器相对于管座可旋转地安装并且旨在固持焊接电极，轨道焊接装置优选地具有电动马达，电动马达优选地由轨道焊接装置的运动控制器控制、特别优选地由基控制器控制，并且电动马达被设计为驱动焊接电极固持器并因而使其相对于管座转动，轨道焊接头具有用于保护气体的腔室，腔室被设计为在焊接过程中包围轨道焊接头的焊接电极并且基本上将焊接电极密封以与外部隔绝，轨道焊接头具有优选地呈数字控制器形式的电路，其中，电路连接：-到轨道焊接头在这种情况下具有的位置传感器，位置传感器被设计为生成位置值；和/或-到轨道焊接头在这种情况下具有的存储器装置，电路被设计为将一个或多个负载值和/或一个或多个校准值存储在存储器装置中。具体地，这个目标进一步通过用于操作轨道焊接装置的方法实现，通过电缆将电流从焊接电流源传导到轨道焊接头，通过马达驱动焊接电极固持器并使其相对于轨道焊接头的管座转动，在焊接过程中通过用于保护气体的腔室包围并且基本上密封轨道焊接头的焊接电极以与外部隔绝，操作轨道焊接头的电路，其中，通过电路：-处理由轨道焊接头在这种情况下具有的位置传感器生成的位置值；和/或-将一个或多个负载值和/或一个或多个校准值存储在轨道焊接头在这种情况下具有的存储器装置中。以这种方式，根据本专利技术，提供了焊接装置，借助焊接装置可以实现各种便利功能。与典型地为这种类型的封闭焊接头做出努力以将焊接头保持为尽可能没有所有过量压载物以便实现质轻而细长的构造形成对比，根据本专利技术提供的是，其中焊接头装备有有利于用户进行焊接过程的特殊的额外电子器件(需要较少校准，通过结合位置传感器信号而不是排他地手动输入焊接头紧固到管子的取向而有利于焊接过程的开始)。随着对应地使用存储器，可以更好地定义维护工作计划。这是因为轨道焊接头或电极的特殊负载与轨道焊接头存储在一起并且可以独立于基控制器提供维护。通过存储校准数据，用户无需执行重复的校准运行，这是因为特定于轨道焊接头的校准数据直接存储在轨道焊接头中。电缆优选地具有1m、优选地2m、特别优选地5m的最小长度。管座优选地是与一组钳子类似地形成的夹紧座。焊接电流源优选地是静止的，而轨道焊接头是手动便携的。腔室优选地被设计为使得要彼此焊接的管件在要连接的端部处被腔室围封。腔室优选地具有用于保护气体的入口，例如带有软管接头，通过入口可以因此对腔室进行填充。于是先前存在的空气在这种情况下被迫通过上述小间隙或开口离开腔室。腔室还可以具有专用气体出口。腔室优选地被设计为使得焊接电极可以在腔室中围绕要焊接的管件旋转。根据本专利技术，传感器应被理解为意指用于检测物理变量并将该变量转换为电信号的装置。轨道焊接头优选地具有壳体，壳体与腔室邻接并且形成例如用户的手柄、或用于操作者控制或切换元件和/或马达的壳体，并且电路布置在壳体中。根据本专利技术，值是关于技术变量的特定量值的信息项。值优选地被体现/编码、优选地以数字方式体现/编码为电压状态、磁化或光学状态。值优选地以与时间相关的形式以技术信号，例如电信号、(电)磁信号、光学和/或声学模拟、优选地数字信号的形式存在。值以及对应信号也可以具有一个或多个维度并且因此限定值向量。根据本专利技术，测量值是通过传感器确定的值。位置值优选地表示a)管座或b)焊接电极或焊接电极固持器相对于重力的取向。位置值优选地至少表示翻滚角ψ、特别优选地附加地表示俯仰角θ、非常特别优选地还表示偏航角φ(见图5中的坐标系)。在轨道焊接的情况下翻滚角特别重要，这是因为这会显著影响焊接电极相对于重力的取向，因为由于在大多数情况下水平延伸的管子的俯仰角θ较不重要。然而，如果要焊接的管子倾斜或竖直地延伸，则俯仰角变得重要。校准数据优选地包括以下各项中的一个或多个：终点止动位置、用于使马达输入电压转换为马达或焊接电极固持器或齿轮部分的角速度的一个或多个参数。位置传感器优选地是陀螺仪传感器。位置传感器优选地被设计为测量相对于至少一个、优选地两个、特别优选地三个不同的空间轴的位置或位置变化。在根据本专利技术的另一轨道焊接装置的情况下，提供的是，其中位置传感器相对于管座布置在固定的相对位置并且相对于焊接电极固持器布置在可移动的相对位置，并且位置值表示管座相对于重力的取向。以这种方式，与将位置传感器定位在电极上形成对比，可以实现焊接电极固持器以及因此腔室的更紧凑的构造，并且避免了电气旋转引入。位置传感器优选地布置在壳体中。在根据本专利技术的另一轨道焊接装置的情况下，提供的是，其中电路或基控制器被设计为依据-位置值和-表示焊接电极相对于管座的转动的转动值，-计算取向值，取向值表示焊接电极或焊接电极固持器相对于重力的取向。在根据本专利技术的另一方法中，对应地计算对应值。以这种方式，即使位置传感器没有相对于焊接电极固定地布置，仍可以计算焊接电极的取向，并且然后将所述取向结合到对焊接过程的开环或闭环控制中。转动值是例如以下各项中的一项或其中几项的平均值：角度编码器的测量值、步进马达的位置值、根据相对于定义的位置(例如由限位开关定义)(所谓的“原来”位置)的旋转速度和旋转时间确定电极的角度位置的计算单元的值。在根据本专利技术的另一轨道焊接装置的情况下，提供的是，其中电路被设计为将位置值或根据前述改进示例计算的取向值传递到基控制器。在根据本专利技术的另一方法中，执行对应的传递。如本描述中提到的从电路传递到基控制器和/或通过基控制器对存储器装置进行存取或电路与基控制器之间的通信优选地经由例如CAN或RS485差分接口发生。在根据本专利技术的另一轨道焊接装置的情况下，提供的是，其中基控制器被设计为依据位置值或取向值对焊接过程执行开环或闭环控制。在根据本专利技术的另一方法中执行对应的闭环控制或开环控制。以这种方式，可以在焊接过程中识别并自动补偿轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道焊接装置(1)，所述轨道焊接装置(1)具有在焊接电流源壳体(11)中的焊接电流源(10)和在其中或其上的基控制器(12)，并且具有轨道焊接头(20)，所述轨道焊接头与所述焊接电流源壳体(11)分开并且通过电缆(2)连接到所述焊接电流源(10)，所述轨道焊接头(20)具有管座(21)和焊接电极固持器(22)，所述焊接电极固持器相对于所述管座(21)可旋转地安装并且旨在固持焊接电极(23)，所述轨道焊接装置(1)具有马达(31)，所述马达被设计为驱动所述焊接电极固持器(22)并因此使其相对于所述管座(21)转动，所述轨道焊接头(20)具有用于保护气体的腔室(50)，所述腔室被设计为在焊接过程中包围所述轨道焊接头(20)的焊接电极(23)并且基本上将所述焊接电极密封以与外部隔绝，所述轨道焊接头(20)具有电路(60)，/n其中，所述电路(60)连接：/n-到所述轨道焊接头(20)在这种情况下具有的位置传感器(41)，所述位置传感器(41)被设计为生成位置值(41.1)；和/或/n-到所述轨道焊接头(20)在这种情况下具有的存储器装置(61)，所述电路(60)被设计为将一个或多个负载值(61.1)和/或一个或多个校准值(61.2)存储在所述存储器装置(61)中。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181109 EP 18205528.51.一种轨道焊接装置(1)，所述轨道焊接装置(1)具有在焊接电流源壳体(11)中的焊接电流源(10)和在其中或其上的基控制器(12)，并且具有轨道焊接头(20)，所述轨道焊接头与所述焊接电流源壳体(11)分开并且通过电缆(2)连接到所述焊接电流源(10)，所述轨道焊接头(20)具有管座(21)和焊接电极固持器(22)，所述焊接电极固持器相对于所述管座(21)可旋转地安装并且旨在固持焊接电极(23)，所述轨道焊接装置(1)具有马达(31)，所述马达被设计为驱动所述焊接电极固持器(22)并因此使其相对于所述管座(21)转动，所述轨道焊接头(20)具有用于保护气体的腔室(50)，所述腔室被设计为在焊接过程中包围所述轨道焊接头(20)的焊接电极(23)并且基本上将所述焊接电极密封以与外部隔绝，所述轨道焊接头(20)具有电路(60)，
其中，所述电路(60)连接：
-到所述轨道焊接头(20)在这种情况下具有的位置传感器(41)，所述位置传感器(41)被设计为生成位置值(41.1)；和/或
-到所述轨道焊接头(20)在这种情况下具有的存储器装置(61)，所述电路(60)被设计为将一个或多个负载值(61.1)和/或一个或多个校准值(61.2)存储在所述存储器装置(61)中。


2.如权利要求1所述的轨道焊接装置(1)，所述位置传感器(41)相对于所述管座(21)布置在固定的相对位置并且相对于所述焊接电极固持器(32)布置在可移动的相对位置，并且所述位置值(41.1)表示所述管座(21)相对于重力的取向。


3.如权利要求2所述的轨道焊接装置(1)，所述电路(60)或所述基控制器(12)被设计为依据
-所述位置值(41.1)和
-表示所述焊接电极(23)相对于所述管座(21)的转动的转动值，
计算取向值，所述取向值表示所述焊接电极(23)或所述焊接电极固持器(22)相对于重力的取向。


4.如权利要求1至3中一项所述的轨道焊接装置(1)，所述电路(60)被设计为将所述位置值(41.1)或根据前一项权利要求计算的所述取向值传递到所述基控制器(12)。


5.如权利要求4所述的轨道焊接装置(1)，所述基控制器(12)被设计为依据所述位置值(41.1)或所述取向值对所述焊接过程执行开环或闭环控制。


6.如权利要求5所述的轨道焊接装置(1)，所述基控制器(12)被设计为从存储器加载存储的焊接过程程序，并且对所述焊接过程的所述开环或闭环控制包括所述焊接过程程序的运行，所述基控制器(12)被设计为依据所述位置值(41.1)使所述焊接过程程序的所述运行开始的起始点移位。


7.如权利要求4至6中一项所述的轨道焊接装置(1)，所述轨道焊接装置(1)具有显示单元，所述显示单元被设计为呈现所述焊接电极相对于重力的所述取向的图形表示，所述轨道焊接装置(1)被设计为依据所述位置值(41.1)转动和/或倾斜所述图形表示。


8.如权利要求1至7中一项所述的轨道焊接装置(1)，所述电路(60)被设计为将
a)利用所述焊接电极(23)或所述轨道焊接头(20)和/或电弧执行的所述焊接过程的与电荷相对应的次数和/或时间段和/或最大电流和/或随时间累积的电流，和/或
b)例如超过一个或各种阈值的特定振动的次数，和/或
c)所述马达(31)的操作时间
作为所述一个或多个负载值(...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·塔姆，马塞尔·福，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US