CN105008091B - 焊机轨道环夹具 - Google Patents

Abstract

本文公开焊接轨道夹具的示例性实施方案。这些轨道夹具提供几个新的特征，所述特征非限制地包括用于调整夹紧力的可替换的方法和设备，以及为获得焊接轨道的刚性和稳定性提供增加的夹紧力的组件。本发明进一步提供使用和装配/拆卸的便捷性。

Description

焊机轨道环夹具

技术领域

本发明涉及用于连接焊接轨道的组件以及用于连接两个焊接轨道段的方法。本发明总地涉及轨道，所述轨道被机器人式或自动焊接设备或焊机使用来走过任何要被焊接的物体(诸如管道或风车叶片的部分)。该焊接设备夹住或被安装在轨道上，并且在执行焊接操作时通常沿轨道由马达驱动。

技术背景

轨道由分离的段构成，所述段被连接在一起来为自动或机器人式焊机形成路径。在执行焊接操作时走过轨道的焊机类型有时被叫做轨道焊机或焊接“虫”。完整的轨道可以是圆圈形的。这样的圆圈可以被用来将两节管道焊接在一起。完整的轨道也可以是除圆圈以外的形状，并且可以是直线的。为了安装轨道或从管道移除轨道，单一的完整轨道(例如用于将管道段焊接在一起的环)必须经常被分离成节(pieces)或段(segments)。因此，附接和拆分轨道段可以是费力并且耗费时间的。此外，在附接或再附接轨道段中任何的时间减少将导致具有增加的生产力和效率的焊接操作。进一步地，将焊接轨道以充足的刚性安装在要被焊接的物体上是有益的，以至于轨道不会摇晃或在要被焊接的物体上变得不对准。因此，在焊接操作期间，在轨道中的或由轨道段带来的最小移动是期望的。

发明内容

目标是优化对轨道段的附接和拆分以及最小化在轨道中的移动。这一问题由用于连接焊接轨道的组件以及用于连接两个焊接轨道段的方法来解决。焊接轨道夹具的示例性实施方案在本文中被公开。这些轨道夹具提供几个新的特征，所述特征非限制地包括用于调整夹紧力的可替换的方法和设备以及为获得焊接轨道的刚性和稳定性提供增加的夹紧力的组件。本发明进一步提供使用和装配/拆卸的便捷性。

附图简要说明

就下面的说明和附图而言，本发明的这些以及其他的特征和优点将变得更好理解，在附图中：

图1A和1B是本申请的夹具组件的示例性实施方案的透视图；

图1C是未安装的图1A和1B的夹紧组件的透视图；

图2A是本发明的夹紧组件的示例性实施方案的透视图；

图2B是在图2A中描绘的示例性实施方案的俯视图；

图2C、2D和2E是图2A的示例性实施方案通过图2B的线A的剖视图；

图3A是本发明的夹紧组件的示例性实施方案的透视图；

图3B是在图3A中描绘的示例性实施方案的俯视图；

图3C、3D和3E是图3A的示例性实施方案通过图3B的线A的剖视图；

图4A是本发明的夹紧组件的示例性实施方案的透视图；

图4B是在图4A中描绘的示例性实施方案的俯视图；

图4C和4D是图4B的示例性实施方案通过图4B的线A的剖视图；

图5A是本发明的夹紧组件的示例性实施方案的透视图；

图5B是在图5A中描绘的示例性实施方案的俯视图；

图5C、5D和5E是图5B的示例性实施方案通过图5B的线A的剖视图；

图6是未安装的本发明的夹紧组件的示例性实施方案的透视图；

图7是本发明的夹紧组件的示例性实施方案的透视图；

图8是本发明的夹紧组件的示例性实施方案的透视图；

图9是本发明的夹紧组件的示例性实施方案沿与在图4B中示出的线A同样类型的线A的剖视图；以及

图10是本发明的夹紧组件的示例性实施方案沿与在图5B中示出的线A同样类型的线A的剖视图。

详细描述

本详细说明仅描述示例性实施方案，并且不意图以任何方式限制权利要求书的范围。的确，所要求保护的发明比示例性实施方案更宽泛并且不受示例性实施方案限制，并且在权利要求书中使用的术语具有其全部的普通含义。

现在参考图1A和1B，环形的两段式轨道10被示出。虽然本实施方案被示出具有仅两个轨道段13、15，并且只为说明性的目的而呈环形，本发明不限于任何固定的轨道段数量或轨道形状。的确，完整的轨道组件可以具有许多种形状，非限制地包括椭圆形、正方形、矩形等，并且也可以是直线的。如可以看到的，每个轨道段13、15各自具有两个端部12、14以及两个侧部16、18。在每个轨道段13、15的一个端部12、14还安装有两个闩组件20、22。这是两个轨道段的端部被夹紧或附接在一起而形成环形的位置。尽管本实施方案示出在每个轨道段的一个端部的以及在两个轨道段的每个交界面的两个闩组件，单一闩组件或多于两个闩组件可以在两个轨道段的交界面被安装和使用。

每个闩组件20、22包括柄24以及闩构件26。每个闩组件的柄24可以被用来移动其各自的闩构件26。如可以看到的，在图1A直到图1C中示出的闩构件26是钩形的或J形的。在此描述的闩组件和接纳构件(housing)是由任何金属(诸如钢、不锈钢、钛、铝或任何金属的合金)制造成的。使用金属的选择可以取决于夹具被使用的环境或应用以及针对如此的环境或应用所期望的性能；例如，耐腐蚀性、高强度、轻重量等等。

每个轨道段还包括安装在轨道段12、14的一个端部的接纳构件28，所述一个端部在闩组件20、22被安装到的轨道段12、14的端部对面。每个接纳构件28包括钢销30(未在图1A-1C中示出)，当闩被操作至关闭位置以夹紧轨道段13、15或将轨道段13、15保持在一起时，所述销30与闩构件26接合。销接纳构件28和闩组件通过焊接被固定到轨道段13、15，但是销接纳构件28和闩组件可以通过任何其他已知手段(包括使用紧固件或简单地将接纳构件或组件机械加工为轨道自身的部分)被附接。为了图示说明的目的，图1C描绘在空间中的或未被安装到轨道段的闩组件20、22以及接纳构件28。

在图1A直到图1C中示出的实施方案中，每个轨道段还可能包括引导销32以及引导销孔或开口34。引导销32和引导销开口34被用来将闩组件20、22与在接纳构件28中的销30恰当地对准，以在轨道为了焊接而绕两个管道段或节被夹紧时允许轨道组件的对准和刚性。引导销开口或孔34可以位于其轨道段13、15之内或位于接纳构件28之内。

现在参考图2A、2B、2C、2D和2E，本发明的另一个示例性实施方案被示出。在本实施方案中，弹簧35被添加到每个闩组件20、22。闩组件20、22的操作在图2C直到图2E中被示出，所述图描绘闩组件22通过剖面线A的剖面。对于每个闩组件20、22，闩构件26被安装到闩柄24的枢转销40上。依次地，闩柄24被安装在另一个枢转销42上并且在其上转动，所述枢转销42形成在或安装在每个闩组件20、22的本体中。如在图2C中所可以看到的，弹簧或弹性件35向上推动柄24并且在图2C中箭头的方向绕枢转销42转动。弹性力作用在柄24和在闩接纳构件中的本体之间。这允许柄24抓握和使用的便捷性。弹簧35作为绕枢转销42缠绕的螺旋弹簧在图中被示出，但是弹簧35可以被包括弹性体或橡胶体或弹簧的任何弹性件或弹簧代替。

如在图2C、2D和2E中所可以看到的，在操作中，柄24被使用者抓握并且绕枢转销42转动，直至闩构件26以与在接纳构件28上的销30接合的方式被放置。在此时，轨道段绕要被焊接的管道段被放置。闩组件22的未闩状态在图2C中被示出，并且“钩住的”或部分接合的情况在图2D中被示出。然后，柄24在图2D中箭头示出的方向被使用者压或拉直至到达在图2E中的完全闩上或夹紧的位置。在这一位置，两个轨道段稳固和刚性地绕要被焊接的管道或管道段被夹紧。进一步地，对准销32和开口34接合以保证焊接轨道的完整对准。为了解开闩组件22，柄在图2E中示出的箭头方向被简单地向上拉离轨道段。

在图3A、3B、3C、3D和3E中描绘的另一个实施方案中，接纳构件28被示出为包括形成在其之内的开口、狭缝或槽50。槽50只以部分地穿过接纳构件50的方式来形成，并且不将接纳构件完全分为两个分离的件，但是槽50将接纳构件分为两个连接的部分54和56。槽50引起在接纳构件28的部分54和56之间存在一些弹性移动。在图3E中示出的这种基于夹紧或闩上的移动允许销30少量移动。这种少量移动允许安装在轨道环状段13、15之上的接纳构件部分56以及销30相对于轨道环状段13、15移动，以至于在归因于制造公差或磨损的部件中可以引起过紧度或过夹紧的任何变化可以由在接纳构件28中的槽50造成的弹性作用来抵消。此外，在接纳构件28中的槽50的放置和尺寸可以被定制或调整以只允许在夹紧机构20、22和接纳构件28之间施加特定的和最大的夹紧力。开口50也可以具有除槽以外的形状。

在图4A、4B、4C和4D中描绘的另一个示例性实施方案中，接纳构件28还可以包括如在图3A直到3E中示出的开口或槽50，但是此外接纳构件28还包括用于定位螺钉62或任何其他螺纹紧固件的螺纹孔60。然后，通过在部分54和56之间施加力，定位螺钉62可以被用来调整接纳构件50的实际长度。对接纳构件50的长度的这种调整或变化允许闩机构的夹紧力被调整，并且因此，用来将两个轨道段保持在一起的夹紧力被调整。在图4C中，调整通过向着或离开，并且抵着接纳构件50的部分54转动定位螺钉62来实现。当定位螺钉62压抵部分54，其随着销30将部分56进一步远离闩组件20移动，因此增加闩组件20的夹紧力。通过向另一方向转动定位螺钉，夹紧力可以被减少。图4D描绘另一个实施方案，其中，部分54包括螺纹开口60以及定位螺钉62。除了定位螺钉在部分54中并且被抵着部分56调整以再次朝着或离开闩组件20移动部分56之外，本实施方案与在图4C中示出的组件以相同的方式操作。在这些示例性实施方案任一中，常规的螺钉(不同于部分54或56之一的外表面之下的定位螺钉)或任何其他螺纹紧固件也可以与凸伸出部分54和56的外表面之上的头一起被使用。这以螺钉90在图9中被描绘。

在图5A、5B、5C、5D和5E中描绘的再另外一个示例性实施方案中，钩形或J形的闩构件被具有销70的闩构件代替，销70被安装在闩构件中形成T形的闩构件。销可以被形成或机械加工在闩构件26中，或具有安装在闩构件26的孔中的单独的销。如在图5A和5B中示出的，销70基本上垂直于闩构件26的细长侧部。销70配合到形成在接纳构件28中的互补的凹陷或穴(替代如在图1A中示出的销)中。这样，为了接合闩，闩组件20的柄24再次在图5C中示出的箭头方向被转动，并且销70然后被放置进入凹陷72中。然后，柄24在图5D中示出的箭头方向被转动，直至闩组件如在图5E中示出地被夹紧或闩上。在本示例性实施方案中，销70可以被在闩构件26端部上的任何凸起代替。这一凸起可能一般地垂直于闩构件26。例如，球形的凸起可能被使用来替代销70。图6描绘未附接到轨道段的、在空间中的本实施方案的闩组件20、22以及接纳构件28。在图5A直到5E中示出的T形闩构件可以通常以比J形或钩形的闩构件更大的夹紧力被使用，并且承受比J形或钩形的闩构件更大的夹紧力。

这些实施方案以及实施方案的特征的任何一个可以被组合或修改以创建附加的实施方案，并且这种组合和修改仍然在本发明的精神和范围之内。例如，如在图7和8中示出的，T形闩构件可以与带槽的接纳构件和/或具有可调整的定位螺钉的特征的接纳构件一起被使用。此外，在任何一个使用J形闩构件26的示例性实施方案中，销30和接纳构件28可以被具有用于捕捉钩构件26的凸起95的接纳构件28代替，所述接纳构件28在图10中以实施例的方式被示出。

本文描述的闩组件和其基本上与轨道段平行的的布置以及其在轨道的侧部16、18或包络范围之内的放置，提供最大的夹紧力、使用的便捷性，并且消除被安装在轨道的侧部或轨道包络范围之外的夹具所浪费的空间。

尽管本发明已经通过其实施方案的描述被图示说明，并且这些实施方案已经被相当详细地描述，申请人的意图并不是将所附权利要求的范围约束或以任何方式限制到这样的细节。对本领域的技术人员来说，附加的优点和修改将是容易想到的。另外，一个实施方案描述的要素可能为适应其他的实施方案而被轻易地调整。因此，本发明就其更广义的方面来说，不被限制到所示出并描述的具体细节、具有代表性的设备以及说明性的实施例。因此，可以从这样的细节形成变化形式，而不偏离申请人的总体发明概念。

参考数字

10 两段式轨道 34 开口

12 端部 35 弹性件/弹簧

13 轨道段 40 枢转销

14 端部 42 枢转销

15 轨道段 50 槽/开口

16 侧部 54 部分

18 侧部 56 部分

20 闩组件 60 开口

22 闩组件 62 螺钉

24 柄 70 销

26 闩构件 72 穴

28 接纳构件 90 螺钉

30 销

32 引导销

Claims (21)

1.一种用于焊接的组件，所述组件包括：

第一焊接轨道段和第二焊接轨道段；

每个所述第一焊接轨道段和所述第二焊接轨道段具有两个侧部以及至少一个端部；

安装到所述第一焊接轨道段的所述至少一个端部的闩构件；

安装到所述第二焊接轨道段的所述至少一个端部的接纳构件，所述接纳构件用于与所述闩构件接合；

所述接纳构件被分为第一部分和第二部分；

槽在所述第一部分和所述第二部分之间引起弹性移动，用于将所述闩构件与所述接纳构件接合的夹紧力的调整；以及

附接到所述第一焊接轨道段或所述第二焊接轨道段中的一个的焊接设备。

2.如权利要求1所述的组件，其中所述接纳构件由槽分开。

3.如权利要求1所述的组件，其中所述接纳构件进一步包括安装在所述第一部分或第二部分中的一个中的螺纹紧固件，以调整所述接纳构件的长度。

4.如权利要求3所述的组件，其中所述螺纹紧固件包括螺钉。

5.如权利要求4所述的组件，其中所述螺钉包括定位螺钉。

6.如权利要求1所述的组件，其中所述闩构件被安装在所述第一焊接轨道段的所述两个侧部之内。

7.如权利要求1所述的组件，其中所述闩构件是J形的。

8.如权利要求1所述的组件，其中所述闩构件是T形的。

9.如权利要求1所述的组件，其中所述接纳构件具有用于与所述闩构件接合的销或凸起。

10.如权利要求1所述的组件，其中所述接纳构件具有用于与所述闩构件接合的凹陷。

11.如权利要求1所述的组件，其中所述组件进一步包括用于推动所述闩构件至开启位置的弹性件。

12.如权利要求1所述的组件，其中所述组件进一步包括用于移动所述闩构件的柄。

13.如权利要求1所述的组件，其中所述组件进一步包括引导组件。

14.如权利要求13所述的组件，其中所述引导组件包括在所述第一焊接轨道段和所述第二焊接轨道段之一的所述至少一个端部上的引导销。

15.一种焊接装备，所述焊接装备包括：

第一焊接轨道段和第二焊接轨道段；

每个所述第一焊接轨道段和所述第二焊接轨道段具有两个侧部以及至少一个端部；

用于将所述第一焊接轨道段和所述第二焊接轨道段中每个的所述至少一个端部连接在一起的装置，所述装置包括T形的闩构件；

安装在所述第一焊接轨道段或所述第二焊接轨道段中的一个上的用于调整夹紧力的装置，所述用于调整夹紧力的装置包括接纳构件，所述接纳构件具有第一部分和第二部分，槽在所述第一部分和所述第二部分之间引起弹性移动，所述夹紧力用于将所述第一焊接轨道段和所述第二焊接轨道段保持在一起；以及

安装到所述第一焊接轨道段或所述第二焊接轨道段的焊接设备。

16.如权利要求15所述的焊接装备，其中所述用于调整夹紧力的装置进一步包括槽。

17.如权利要求15所述的焊接装备，其中所述用于调整夹紧力的装置进一步包括用于调整所述接纳构件的长度的定位螺钉。

18.如权利要求15所述的焊接装备，其中所述用于调整夹紧力的装置被连接在所述第一焊接轨道段的所述两个侧部之内。

19.如权利要求15所述的焊接装备，其中所述T形的闩构件被安装到枢转件。

20.如权利要求15所述的焊接装备，其中所述用于连接的装置进一步包括用于推动所述T形的闩构件至开启位置的弹性件。

21.一种用于焊接的方法，所述方法包括：

提供在第一焊接轨道段上的闩构件；

提供在第二焊接轨道段上的接纳构件；

通过所述闩构件闩入所述接纳构件中并且所述接纳构件包括两部分并且槽在所述两部分之间引起弹性移动，调整用于将所述第一焊接轨道段和所述第二焊接轨道段保持在一起的夹紧力；

通过将所述闩构件闩至所述接纳构件，将所述第一焊接轨道段和所述第二焊接轨道段连接在一起；以及

将焊接设备附接到所述第一焊接轨道段或所述第二焊接轨道段。