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)和基础控制器(12)，并且具有借助电缆(2)连接到焊接电流源(10)的轨道焊接头(20)，轨道焊接头(20)具有管支承座(21)和焊接电极固持器(22)，所述焊接电极固持器相对于管支承座(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)，以及电路(60)，所述电路连接：

【技术实现步骤摘要】
具有简化操纵的轨道焊接装置
[0001]本申请是申请日为2019年11月1日、国际申请号为PCT/US2019/059298、国家申请号为201980070716.X、专利技术名称为“具有简化操纵的轨道焊接装置”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术总体上涉及所谓的封闭构造的轨道焊接装置，其形成焊接头，该焊接头具有包围要焊接的管端部的保护气体腔室。

技术介绍

[0003]现有技术US 20100051586 A1给出了这些特别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。因此，这种构造的特点在于尺寸紧凑且容易操纵。
[0004]专利技术人已发现不利的是操纵这些特别的焊接装置具有缺点。例如，用户必须根据用户如何将焊接头夹紧到管来定义起始位置，必须校准焊接头的电极旋转机构，或者如果没有遵守维护间隔，则会发生意外故障。

技术实现思路

[0005]本专利技术所基于的目标是改善前面提及的缺点。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。
[0006]具体地，此目标借助轨道焊接装置实现，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焊接电流源壳体之中或之上的基础控制器，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借助电缆连接到焊接电流源，轨道焊接头具有管支承座和焊接电极固持器，焊接电极固持器相对于管支承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马达控制器控制、特别优选地由轨道焊接装置的基础控制器控制，并且电动马达被设计为驱动焊接电极固持器并且因此使其相对于管支承座转动，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，
[0007]其中，电路连接：
[0008]‑
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
[0009]‑
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。
[0010]具体地，这个目标进一步借助用于操作轨道焊接装置的方法实现，借助电缆将电流从焊接电流源传导到轨道焊接头，借助马达驱动焊接电极固持器并使其相对于轨道焊接
头的管支承座转动，在焊接过程中轨道焊接头的焊接电极被用于保护气体的腔室包围并且基本上密封以与外部隔绝，操作轨道焊接头的电路，
[0011]其中，借助电路：
[0012]‑
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
[0013]‑
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。
[0014]以这种方式，根据本专利技术，提供了焊接装置，借助焊接装置实现各种便利功能是可能的。与通常为了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而对这种类型的封闭焊接头作出的努力相比，根据本专利技术提出的是，其中焊接头装备有利于用户进行焊接过程的特别的附加电子器件(因为引入了位置传感器信号而不是排他地手动输入焊接头紧固到管的取向而需要较少校准地利于焊接过程的开始)。通过存储器的对应使用，可以更好地定义维护工作的计划。这是因为轨道焊接头或电极的特别负载与轨道焊接头存储在一起并且可以独立于基础控制器提供维护。通过存储校准数据，用户无需执行重复的校准程序，因为专门用于轨道焊接头的校准数据直接存储在轨道焊接头中。
[0015]电缆优选地具有1m、优选地2m、特别优选地5m的最小长度。管支承座优选地是类似于一组钳子形状的夹紧支承座。焊接电流源优选地是静止的，而轨道焊接头是手携的。
[0016]腔室优选地被设计为使得要彼此焊接在一起的管件在要连接的端部处被腔室围住。腔室优选地具有用于保护气体的入口，例如具有软管接头，因此，可以借助入口对腔室进行充气。然后在这种情况下，先前存在的空气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。
[0017]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。
[0018]根据本专利技术，传感器应被理解为表示用于检测物理变量并将该物理变量转换为电信号的装置。
[0019]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。
[0020]根据本专利技术，值是关于技术变量的特定量值的信息项。值优选地数字地体现/编码为电压状态、磁化状态或光学状态。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、光学信号和/或声学模拟信号、优选地数字信号的形式出现。值以及对应信号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。
[0021]位置值优选地表示a)管支承座或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侧倾角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侧倾角特别重要，因为这会显著影响焊接电极相对于重力的取向，管的俯仰角θ不那么重要，这是因为在大多数情况下管是水平延伸的。然而，如果要焊接的管倾斜或竖直地延伸，则俯仰角变得重要。
[0022]校准数据优选地包括以下各项中的一个或多个：端部止动位置、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件的角速度的一个或多个参数。
[0023]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。
[0024]在根据本专利技术的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中位置传感器相对于管支承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，并且位置值表示管支承座相对于重力的取向。
[0025]以这种方式，与将位置传感器定位在电极上相比，焊接电极固持器并且因此腔室的更紧凑的构造是可能的，并且避免了电旋转引线。
[0026]位置传感器优选地布置在壳体中。
[0027]在根据本专利技术的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中电路或基础控制器被设计为依据以下各项来计算取向值，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：
[0028]‑
位置值，和
[0029]‑
转动值，转动值表示焊接电极相对于管支承座的转动。
[0030]在根据本专利技术的另一方法中，对应地计算对应值。
[0031]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。
[0032]转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道焊接装置(1)，所述轨道焊接装置(1)包括：焊接电流源(10)，所述焊接电流源(10)位于焊接电流源壳体(11)中；基础控制器(12)，所述基础控制器(12)位于所述焊接电流源壳体之中或之上；以及轨道焊接头(20)，所述轨道焊接头(20)与所述焊接电流源壳体(11)分开并且借助电缆(2)连接到所述焊接电流源(10)，所述轨道焊接头(20)具有管支承座(21)和焊接电极固持器(22)，所述焊接电极固持器(22)相对于所述管支承座(21)可转动地被支撑并且用于固持焊接电极(23)，所述轨道焊接装置(1)具有马达(31)，所述马达(31)被设计为驱动所述焊接电极固持器(22)并因此使所述焊接电极固持器相对于所述管支承座(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(50)被配置为在焊接过程中围住所述轨道焊接头(20)的所述焊接电极(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)的存储器装置(61)，并且所述电路(60)被配置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)，其中所述电路连接至所述轨道焊接头(20)的位置传感器(41)，并且所述位置传感器(41)被配置为生成位置值(41.1)。3.如权利要求2所述的轨道焊接装置(1)，其中所述位置传感器(41)被布置为相对于所述管支承座(21)固定并且被布置为相对于所述焊接电极固持器(22)可移动，所述位置值(41.1)表示所述管支承座(21)相对于重力的取向；并且所述电路(60)或所述基础控制器(12)被优选地配置为依据以下各项来计算取向值，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：
‑
所述位置值(41.1)，和
‑
转动值，所述转动值表示所述焊接电极(23)相对于所述管支承座(21)的转动。4.如权利要求2或3所述的轨道焊接装置(1)，其中所述电路(60)被配置为将根据前述权利要求计算的所述位置值(41.1)或所述取向值传递到所述基础控制器(12)，以及/或者所述基础控制器(12)被配置为依据所述位置值(41.1)或所述取向值控制或调整所述焊接过程，以及所述基础控制器(12)优选地被配置为从存储器加载所存储的焊接过程程序，并且其中对所述焊接过程的所述控制或调整包括所述焊接过程程序的运行，并且所述基础控制器(12)被配置为依据所述位置值(41.1)使在所述焊接过程程序的所述运行开始处的起点移位。5.如权利要求4所述的轨道焊接装置(1)，其中所述轨道焊接装置(1)包括显示单元，所述显示单元被配置为呈现所述焊接电极相对于重力的所述取向的图形表示，并且所述轨道焊接装置(1)被配置为依据所述位置值(41.1)转动和/或倾斜所述图形表示。6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的轨道焊接装置(1)，其中所述电路(60)被配置为将以下各项作为所述一个或多个负载值(61.1)存储在所述存储器装置(61)中：a)由所述焊接电极(23)或所述轨道焊接头(20)和/或电弧执行的所述焊接过程的次数和/或时间段和/或最大电流和/或与电荷相对应的随时间累积的电流，和/或b)特定振荡的次数，例如超过一个或每个阈值的特定振荡的次数，和/或c)所述马达(31)的操作时间。
7...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯，
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：