专利名称：用于自动引导焊接单元的一个或更多个焊炬的、具有用于焊炬的三个枢转轴的机械系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动机械导向系统，所述系统用于在待焊接到一起的两个金属零件的两个斜角端表面之间限界出的凹槽中的焊接单元比如电弧焊接单元的一个或更多个焊炬，所述系统类型为包括主焊接车(bug)和第二焊接车，其中所述主焊接车沿着与所述凹槽基本平行的固定导向部移动，所述第二焊接车铰接于且附接至所述主焊接车并且配备有焊炬保持装置和导向装置，所述导向装置包括与界定出所述凹槽的金属零件的表面接触的辊部件以及进入所述凹槽内的示踪器部件，所述装置包括两个示踪器部件，这两个示踪器部件分别与所述凹槽的两个侧壁接触并且分别朝向所述第二焊接车的沿所述主焊接车的运动方向的前部和后部设置。
背景技术：
通常，自动焊接机涉及与所使用的焊接工艺、两个待焊接零件之间限界出的凹槽的几何形状特征以及焊接条件(零件的性质、形状和位置等等)相关的大量操作参数。在大多数工业应用中，焊接操作以若干次焊道的方式进行，并且获得高品质焊接取决于形成第一次焊道时的精确性。因此，重要的是将在它们之间限界出凹槽的端表面尽可能平坦地机加工，并且获得一种能够遵循凹槽的几何形状的系统，使得焊接被非常精确地施加到凹槽的底部并且沿着凹槽的轴线。常见的实践是在待焊接的两个零件的端部处机加工出斜角。根据斜角的角度，所获得的凹槽张开至更大或更小的程度；宽凹槽增大焊道的数目和焊接时间，而窄凹槽尽管不呈现这些缺点，但也具有关于导向系统的精确性的问题。由此，即使利用这种机加工，由两个斜角限界出的凹槽沿着其整个长度也不能具有恒定的几何形状特征。一旦两个端表面已被置为彼此相对，零件的制造公差和斜角的机加工公差就将必然引致凹槽的宽度和深度的变化。如果待焊接的两个零件是例如具有+/-0. Imm的斜角机加工公差的较长管，则这将导致深度为2mm至3mm的凹槽的宽度在 +/-0. 2mm内的公差，特别是因管的椭圆形状而导致如此。如果焊接工艺是气体保护电弧焊接，则由焊炬保持的焊接电极必须进入凹槽内并且设置为与凹槽的壁部和底部或所沉积的最后的焊层间隔开给定的距离。在这些条件下， 导向系统的精确性是特别重要的，尤其是当该焊接工艺使用在窄凹槽中时。因此，焊接的精确性，特别是第一焊道的精确性涉及到对焊接电极不但相对于凹槽的中平面而且相对于凹槽的底部的精确定位。导向系统越精确，则将观察到这两个位置分别对凹槽的宽度和深度的变化越敏感。为此目的，EP 0439975提出了一种导向系统，其能够精确地保证焊炬在凹槽内部的定位并且能够考虑到凹槽的宽度和深度的变化并且由此改进在特定应用中所需的焊接品质，特别是用于管形成管道部分的端对端焊接。
发明内容
由此，一种自动机械导向系统，所述系统用于在由待焊接到一起的两个金属零件的斜角端表面限界出的凹槽中的电弧焊接单元的一个或更多个焊炬，所述系统类型为包括主焊接车和第二焊接车，其中所述主焊接车沿着与凹槽平行的固定导向部移动，所述第二焊接车通过接合式连接组件与所述主焊接车相连并且配备有焊炬保持装置和导向装置，所述导向装置包括与界定出所述凹槽的金属零件的表面接触的辊部件以及进入所述凹槽内的示踪器部件。所述导向装置包括第一示踪器及辊组件，所述第一示踪器及辊组件设置于所述第二焊接车的沿所述主焊接车的运动方向的前部，并且包括与所述凹槽的两个侧壁中的一个接触的前部示踪器部件以及在所述两个金属零件中的位于所述凹槽的一侧上的一个的表面上滚动的前部辊部件。所述装置还包括第二示踪器及辊组件，所述第二示踪器及辊组件设置于所述第二焊接车的后部，并且包括与所述凹槽的另一侧壁接触的后部示踪器部件以及在位于所述凹槽的另一侧上的另一金属零件的表面上滚动的后部辊部件。所述焊炬随后安装在所述第二焊接车上，使得所述焊炬位于所述第一和第二示踪器及辊组件之间。所述接合式连接组件包括第一枢转轴和第二枢转轴，其中所述第一枢转轴垂直于所述主焊接车的运动方向并且设置在与所述凹槽的中平面平行的平面中，所述第二枢转轴垂直于所述主焊接车的运动方向并且垂直于所述凹槽的中平面，所述第一和第二枢转轴设置在所述第一和第二示踪器及辊组件之间。横向推动装置也设置为作用在所述第二焊接车上以促使所述第二焊接车绕第一轴枢转，使得每个示踪器部件保持与所述凹槽的关联壁接触； 并且推动装置将位于所述第二焊接车上的所述辊部件恒定地推靠在分别与它们相关联的金属零件上。通过这些不同的定位，焊炬布置在示踪器部件之间，凹槽的宽度和深度变化的仅小部分转移到焊接电极上，使得所述焊接电极相对于凹槽的中平面和底部的偏差被减到最小，这意味着对凹槽的几何形状特性的改进的遵循以及改进的焊接精确性。但是，已经注意的是，在操作期间，在使第二焊接车定位至接合平面期间，机器轴线有时不垂直于接合平面的轴线，或者机器轴线有时不与待焊接管的轴线共轴。第二焊接车由此在示踪器及辊组件不起作用的情况下沿着接合平面移动，或者必须使整个焊接装置重新定位。由此，本发明的目的是提出一种上述类型的系统，其中获得精确的焊炬定位，而且其还补偿当第二焊接车下降至接合平面时需要被克服的第二焊接车的不准确的定位，特别是使焊炬的轴线与接合平面的轴线对齐，即使当机器的轴线不垂直于接合平面(斜角切口)的轴线或者当机器轴线与管(不同的管径)轴线不共轴时也如此。为此，本发明的目的是一种自动机械导向系统，所述系统用于在由待焊接到一起的两个金属零件的斜角端表面限界出的凹槽中的焊接单元的一个或更多个焊炬，所述系统类型为包括主焊接车和第二焊接车，其中所述主焊接车沿着与所述凹槽平行的固定导向部移动，所述第二焊接车通过接合式连接组件与所述主焊接车相连并且配备有焊炬保持装置和导向装置，所述导向装置包括与界定出所述凹槽的金属零件的表面接触的辊部件以及进入所述凹槽内的示踪器部件，所述装置包括第一示踪器及辊组件和第二示踪器及辊组件， 其中所述第一示踪器及辊组件设置于所述第二焊接车的沿所述主焊接车的运动方向的前部，并且包括与所述凹槽的两个侧壁中的一个接触的前部示踪器部件以及在所述两个金属零件中的位于所述凹槽的一侧上的一个的表面上滚动的前部辊部件，所述第二示踪器及辊组件设置于所述第二焊接车的后部，并且包括与另一侧壁接触的后部示踪器部件以及在位于所述凹槽的另一侧上的另一金属零件的表面上滚动的后部辊部件；所述焊炬随后安装在所述第二焊接车上，使得所述焊炬位于所述第一和第二示踪器及辊组件之间；所述接合式连接组件包括第一枢转轴和第二枢转轴，其中所述第一枢转轴垂直于所述主焊接车的运动方向并且设置在与所述凹槽的中平面平行的平面中，所述第二枢转轴垂直于所述主焊接车的运动方向并且垂直于所述凹槽的中平面，所述第一和第二枢转轴设置在所述第一和第二示踪器及辊组件之间；横向推动装置设置为作用在所述第二焊接车上以促使所述第二焊接车绕所述第一轴枢转，使得每个所述示踪器部件保持与所述凹槽的所述关联壁接触；并且推动装置将位于所述第二焊接车上的所述辊部件恒定地推靠在分别与它们相关联的金属零件上，其特征在于，所述连接组件还包括第三枢转轴，所述第三枢转轴垂直于所述主焊接车的运动方向并且设置在与所述凹槽的所述中平面平行的平面中，所述第三枢转轴位于所述焊炬保持装置的外部并且推动装置设置为作用在所述第二焊接车上以促使所述第二焊接车绕所述第三轴枢转，使得所述焊炬的轴线能够与接合平面的轴线对准，并且所述第二焊接车随后能够回位到其初始位置。由此，有利地，当所述第二焊接车与所述斜角的轴线一致且相对于该轴线偏移时， 所述第三枢转轴能够用于将所述第二焊接车定位在所述斜角的轴线上，而所述推动装置容许枢转并且使所述第二焊接车能够在每次焊接操作之后回位到其初始位置。应当理解的是，当轴相对于所述凹槽的中平面限定时，这是用于本发明的机械导向系统相对于接合平面的理想的基准参照情形，并且所述枢转轴限定了用于非理想情形的补偿。根据一优选实施例，接合式连接组件包括连接臂，所述连接臂在一端将所述第二焊接车保持在所述凹槽的上方，并且所述连接臂的相对端通过毂安装在主焊接车上，所述臂安装为在所述毂上绕所述第三枢转轴枢转，所述第三枢转轴垂直于所述主焊接车的运动方向。由此，该第三枢转轴位于所述焊炬的所述保持装置的外部，而横向推动装置设置为作用在所述臂上以促使所述臂在其初始位置周围绕所述第三轴枢转。另外，通过所述毂，所述连接臂安装为在所述主焊接车上绕第四轴枢转，所述第四轴垂直于接合平面和所述主焊接车的运动方向，可以使所述连接臂在与所述凹槽的中平面基本平行的平面中、在所述连接臂下降以将所述第二焊接车带至接合平面来执行焊接的位置及所述连接臂在所述焊接一旦完成就升高到的位置之间枢转。由此，当所述第二焊接车使用所述连接臂下降至所述斜角的轴线时，即使在所述轴线相对于所述臂的轴线稍偏移使得所述示踪器及辊装置的轴线也相对于所述斜角的轴线稍偏移的情况下，所述臂绕所述第三枢转轴的枢转也容许这样在所述凹槽中容置的所述示踪器及辊装置的轴线与所述斜角的轴线对准，并且由此也容许所述焊炬的轴线与所述斜角的轴线对准。一旦焊接完成，所述推动装置就使所述连接臂能够在所述连接臂升高时回位到其初始位置。所述斜角的平面可以在施工时不完全垂直于管道的轴线，例如，在待连接的两个管状部件的对准形成不垂直于待组装的管状部件的凹槽的情况下。由此，如果焊接装置设置为垂直于管道并且所述凹槽不垂直于管道，则使用本发明的机械导向系统仍将可能遵循接合，其中位于所述毂处的所述第三枢转轴使所述焊炬能够在接合平面上对准。相似地，待组装管的线性对准可能因几何形状的限制或设置在上部零件上的线性焊接而不能获得。在该情况下，管未被对准并且焊接装置可能不垂直于管或者甚至不与这些管共轴。但是，接合仍然能够被遵循，其中所述第三枢转轴通过使位于所述毂上的所述连接臂枢转来允许对失准的补偿，并且所述臂下降到接合平面上则恢复共轴。在优选实施例中，所述第二焊接车还具有用于至少一个焊炬的保持装置，所述保持装置相对于所述第二焊接车移动，使得所述至少一个焊炬在所述凹槽内的穿透深度能够在每次焊接焊道之后被调节。非常有利地，根据本发明的用于在由两个待焊接到一起的两个金属零件的斜角端表面限界出的凹槽中的焊接单元的一个或更多个焊炬的自动机械导向系统还允许提议使用彼此独立地两个焊炬的方案。根据一优选变型，所述保持装置保持有两个焊炬，所述两个焊炬中的一个相对于所述保持装置固定，而另一焊炬相对于所述保持装置活动，使得所述焊炬的穿透深度能够独立于所述固定焊炬被调节。由此，本发明提出了使用通过保持装置机械相连的至少两个焊炬，所述焊炬例如位于单个焊嘴中并且由此在相同的气体防护下，但是安装为使得所述至少两个焊炬能够独立地上下移动并且由此在设有用于电弧焊接的电极的情况下在电弧高度方面是独立的。所述至少两个焊炬的自动控制比如对高度或焊丝长度进料的管理是独立的，并且控制准则由此是单独的而增益是可变的。由此可以使焊接工艺与对单个焊嘴内的环境的不同的反应速度相组合。根据本发明的机械导向系统有利地容许使用设有两个焊炬的这种焊头，所述两个焊炬均由可变的控制准则控制，所述控制准则能够对于每个焊道构造。根据本发明的导向系统允许对焊炬的定心的完全控制并且使其能够提出相对于已知斜角的边缘的基准系统。当然，本发明还应用至如下焊炬所述焊炬彼此独立地操作并且其还能够在机械方面独立，即由独立的机械保持装置保持。相似地，关于气体防护，能够设置成使用用于每个焊炬的分离的防护、或者通过单焊嘴和活动侧凸缘的单个气体防护、或者实施合适气体防护的任意其他形式。当焊炬由同一保持装置保持时，可以具有两种类型的机构。在第一类型中，第一焊炬或初始焊炬是固定到保持装置上的焊炬而第二焊炬是活动焊炬，其中所述第一焊炬允许接近运动和高度管理以调节焊丝高度进给用于MIG工艺、调节工件-电极距离用于TIG工艺、并且调节激光高度用于激光工艺，所述第二焊炬独立于所述第一焊炬的运动的相对运动允许如前述的高度管理。在第二类型中，第二焊炬是固定焊炬而第一焊炬是活动焊炬，其中所述第二焊炬允许用于焊丝高度进给的接近运动和管理，所述第一焊炬的独立运动提供对焊丝进给的管理。
现在将参照附图更详细地说明本发明，其中
图1示出了根据本发明的导向系统的概图；图2示出了连接臂-第二焊接车组件的前视立体图；图3示出了图2中的组件的侧视立体图，其中保持装置与臂分离；图4示出了用于将臂固定到主焊接车上的毂的侧视立体图；图fe和图恥分别示出了安装在毂上的臂-第二焊接车组件的顶部的俯视图；图6示出了在枢转轴Al处的接合组件的分解立体图；图7示出了在枢转轴A2处的接合组件的分解立体图；图和图8b分别示出了保持装置的侧视立体图；以及图9a至图9h均图解示出了根据本发明的保持装置的变型实施例的保持装置。
具体实施例方式如图所示的用于焊接单元的焊炬的自动机械导向系统包括称为主焊接车的焊接车1，焊接车1在与环形凹槽3平行的环形导向部2上移动，环形凹槽3由待焊接到一起的两个金属管4、5的两个斜角端表面限定。称为第二焊接车的焊接车7通过连接组件与主焊接车1相连，并且保持有用于两个焊炬9的保持装置8，焊炬9形成焊接单元。第二焊接车7装配有机械导向装置，该机械导向装置包括示踪器部件10a、10b和辊部件11a、lib。两个示踪器部件10a、IOb相对于彼此偏移并且分别设置为示踪器部件IOa 位于第二焊接车7的沿主焊接车1的运动方向D的前部处而另一示踪器部件IOb位于后部处。同样的设置应用至两个辊部件IlaUlb的定位。用于使第二焊接车7与主焊接车1相连的连接组件形成连接臂12，该连接臂12的一端安装为使得连接臂12能够在主焊接车1上枢转，而该连接臂12的另一端保持第二焊接车7。连接臂12通过毂13安装在主焊接车1上，从而允许所述臂12在所述焊接单元的下降位置与所述焊接单元的升高位置之间枢转，所述下降位置位于管4、5之间的凹槽3上用于焊接操作，所述升高位置是当不再有焊接时的位置。该毂13由此能够使用旋转装置比如缸14而在与凹槽3的中平面平行的平面中旋转。该缸14例如是气动的但是也能够使用电动或液压致动装置。保持第二焊接车7的连接臂12由与控制单元16相连的臂部分15构成，在该控制单元16上安装有保持第二焊接车7的支架17。控制单元16另外地构造为保持用于填充焊丝(填充金属)送料机18的紧固件。由第二焊接车7保持的导向装置接合在彼此垂直的两个枢转轴Al、A2上。轴Al 垂直于主焊接车1的运动方向D并且设置在与凹槽3的中平面平行的平面中，使得导向装置能够绕该轴Al枢转以容许示踪器部件10a、10b遵循凹槽3的壁部的几何形状。支架17的端部形成有座靠在箍筋(stirrup) 19的基部19a上的连接部。导向装置的枢转轴Al由枢转的一端形成，该一端与箍筋19的基部19a成一体并且垂直于该基部 19a延伸。枢转轴Al穿过容置于在支架17的端部中形成的孔中的轴承，使得其自由端通向支架17中的中央开口 17a内，枢转轴Al的自由端带有螺纹，以接收螺母21并且由此能够使枢转轴Al轴向固定。轴A2垂直于凹槽3的中平面，使得导向装置能够绕该轴A2枢转以容许辊部件
8IlaUlb遵循界定出凹槽3的零件的表面的几何形状。导向装置的与轴Al垂直的枢转轴A2由箍筋19的两个凸缘19b保持，并且保持导向装置的第二焊接车7的板7a接合到枢转轴A2上。由此，导向装置一方面能够直接绕轴 A2枢转并且另一方面能够通过箍筋19和轴Al在轴承内部枢转。第二焊接车7恒定地经受推力，该推力分别传递到示踪器部件10a、10b和辊部件 IlaUlb 上。由此，箍筋19在其基部处、在箍筋19的两个凸缘之间保持控制杆臂20a，该控制杆臂20a垂直于轴Al突出并且在与轴Al所延伸平面垂直的平面中延伸。支架17的端部包括推动部件20b，该推动部件20b在同一平面中垂直于控制臂20a延伸。该推动部件20b 由此将推力施加到所述控制杆臂20a上，从而使箍筋19绕轴Al旋转，而固定到支架17的端部上的止挡部22 (螺栓/垫圈)限制箍筋19的旋转运动。当缸14使连接臂12下降至接合平面时，缸14将力施加到第二焊接车上，使得第二焊接车通过导向装置上的辊部件IlaUlb而被恒定地推到零件4、5上。此外，导向系统沿着与主焊接车1的运动方向垂直且与凹槽3的中平面平行的第三枢转轴A3接合，所述轴A3在焊炬保持装置8的外部且也在第二焊接车7的外部设置为与保持主焊接车1上的连接臂12的毂13平齐。该毂13安装为使得其能够通过固定板13a 绕主焊接车1上的枢转轴A4旋转，并且在其周缘上具有径向突起部或突片13b，在该突起部或突片13b的端部处安装有缸14的杆的端部，缸14的致动使突起部13b的端部平移并且导致毂13相对于主焊接车1绕轴A4旋转。该毂13还保持箍筋22，该箍筋22的凸缘2 分别具有孔隙22b，在该孔隙22b中容置臂12的一端，该臂12在其另一端保持第二焊接车7。箍筋22的基部22b也固定到毂 13上，使得箍筋22绕所述第三枢转轴A3枢转，推动装置比如弹簧23设置为作用在箍筋22 的基部22b上以促使箍筋22绕所述第三轴A3枢转。由此，保持配备有第二焊接车7的连接臂12的毂13 —方面能够在第二焊接车7 相对于凹槽3的升高位置与位于凹槽3上的下降位置之间枢转。但是更进一步地，臂12绕枢转轴A3的枢转运动，以及由此焊接车7及由此导向系统绕枢转轴A3的枢转运动使得能够将所述臂12的轴线与凹槽3的轴线对准(参见图5b)，甚至当所述臂12的轴线与凹槽3 的轴线稍偏移时也如此(参见图5a)。通过使臂12绕轴A3枢转，稍偏移的导向系统以合适的方式使其自身在凹槽3中再定位。一旦焊接完成，第二焊接车7就被升高并且推动装置23使臂12回位到其初始位置。在所示的示例中，保持装置8保持设置在两个示踪器及辊组件10a、1 Ia和10b、l Ib 之间的两个焊炬Tl和T2。保持装置8能够从如图中所示的第二焊接车7中移除并且其还相对于所述第二焊接车7移动，使得电极El和E2在凹槽3中的穿透深度能够在每个焊接焊道之后被调节。为此目的，保持装置8安装为沿着由第二焊接车7的板7a保持的两个滑动导轨滑动。为了精确地调节电极El和E2的穿透深度，还设有安装在旋转鼓上的不同高度的止挡部。固定到位于第二焊接车7上的板上的缸使缸的活塞杆与保持装置成一体以使保持装置沿着滑动导轨移动，从而使保持装置8的销与在鼓上选定的止挡部接触。另外，能够向保持装置8赋予振荡运动，其频率和振幅能够通过本身已知的机械或电子装置调节。除了更大的精确性以外，还管理强度。焊丝长度给送限定了电弧的电阻(R)并且电弧电压由发电机(U)保持恒定。通过移动靠近焊珠而对焊丝长度的动作使得能够减小R， 而远离焊珠移动使得能够增大R，这构成了对强度(I)值的动作“Η0Μ”。保持装置8保持机械相连但在高度上独立的两个焊炬，其中的一个焊炬Tl相对于保持装置8固定，而另一焊炬T2相对于保持装置8活动，使得所述焊炬T2的穿透深度能够相对于固定焊炬Tl被调节。由此可以具有两种类型的机构。在第一类型中，第一焊炬或初始焊炬是位于保持装置8上的固定焊炬Tl，而第二焊炬是活动焊炬T2，其中所述第一焊炬使得对焊丝高度进给的接近运动和管理成为可能，而所述第二焊炬独立于所述第一焊炬的运动的相对运动容许管理焊丝进给(参看图&!)。在第二类型中，第二焊炬是固定焊炬Tl，其容许焊丝高度进给的接近运动和管理， 而第一焊炬是活动焊炬T2，其独立的运动提供了对焊丝进给的管理(参见图8b)。活动焊炬T2安装为沿着布置在保持装置8上的滑动导轨M滑动。本发明当然并非限于所给出的示例，而是还包括图9a至图9h中所示的所有变型。由此，图9a和图9b示出了保持有固定到保持装置上的两个焊炬Tl、T2的保持装置，所述保持装置可以相对于止挡部固定(图％)或活动(图9b)，这容许焊丝长度控制。图9c和图9d中的保持装置保持有活动焊炬和固定焊炬，所述保持装置固定至图 9c中的止挡部，而能够相对于块体上下移动的另一焊炬容许在所述焊炬上的焊丝长度管理。在图9e和图9f中，保持装置能够上下移动并且保持有固定焊炬以及能够相对于保持装置上下移动的焊炬。由此提出了对两个焊炬的焊丝长度管理。在图9g和图9h中，提出了保持有两个焊炬的块体，这两个焊炬能够在所述块体上上下移动，其中图9g中块体固定到止挡部上而在图9h中其安装为使其能够上下滑动。本发明当然并不限于所给出的示例。
权利要求
1.一种自动机械导向系统，所述系统用于在由待焊接到一起的两个金属零件的斜角端表面限界出的凹槽(3)中的焊接单元的一个或更多个焊炬，所述系统的类型为包括主焊接车(1)，所述主焊接车(1)沿着或多或少平行于所述凹槽(3)的固定导向部( 移动；第二焊接车(7)，所述第二焊接车(7)通过接合式连接组件(1 与所述主焊接车(1)相连并且配备有焊炬保持装置和导向装置，所述导向装置包括与界定所述凹槽(3)的所述金属零件的表面接触的辊部件(IOaUOb)以及进入所述凹槽(3)内的示踪器部件(IlaUlb)；所述导向装置包括第一示踪器及辊组件(IOaUla)和第二示踪器及辊组件(IObUlb)，其中所述第一示踪器及辊组件(IOaUla)设置于所述第二焊接车(7)的沿所述主焊接车(1) 的运动方向的前部，并且包括与所述凹槽(3)的两个侧壁中的一个接触的前部示踪器部件 (IOa)以及在所述两个金属零件中的位于所述凹槽的一侧上的一个的表面上滚动的前部辊部件(11a)，所述第二示踪器及辊组件(IObUlb)设置于所述第二焊接车(7)的后部，并且包括与所述凹槽(3)的另一侧壁接触的后部示踪器部件(IOb)以及在位于所述凹槽(3)的另一侧上的另一所述金属零件的表面上滚动的后部辊部件(lib)；所述焊炬(Tl、T2)随后安装在所述第二焊接车(7)上，使得所述焊炬位于所述第一示踪器及辊组件(IOaUla)和第二示踪器及辊组件(IObUlb)之间；所述接合式连接组件(1 包括第一枢转轴(Al)和第二枢转轴(A》，其中所述第一枢转轴(Al)垂直于所述主焊接车(1)的运动方向并且设置在与所述凹槽(3)的中平面平行的平面中，所述第二枢转轴m垂直于所述主焊接车(1) 的运动方向并且垂直于所述凹槽(3)的中平面，所述第一枢转轴(Al)和第二枢转轴(A2) 设置在所述第一示踪器及辊组件(IOaUla)和第二示踪器及辊组件(10b、llb)之间；横向推动装置00、21)，所述横向推动装置(20、21)设置为作用在所述第二焊接车(7)上以促使所述第二焊接车(7)绕所述第一轴(Al)枢转，使得每个示踪器部件(IOaUOb)保持与所述凹槽C3)的关联壁接触；以及推动装置，所述推动装置将位于所述第二焊接车(7)上的所述辊部件(IlaUlb)恒定地推靠在分别与它们相关联的所述金属零件上，其特征在于，所述连接组件(1 还包括第三枢转轴(Α； )，所述第三枢转轴(Α； )垂直于所述主焊接车(1)的运动方向并且设置在与所述凹槽C3)的所述中平面平行的平面中，所述第三枢转轴(A3)位于所述焊炬(T1、T2)保持装置的外部并且推动装置设置为作用在所述第二焊接车(7)上以促使所述第二焊接车(7)绕所述第三轴(Α； )枢转，使得所述焊炬(T1、D)的轴线能够与接合平面的轴线对准，并且所述第二焊接车(7)随后能够回位到其初始位置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接合式连接组件(1 包括连接臂，所述连接臂在一端将所述第二焊接车(7)保持在所述凹槽(3)的上方，并且所述连接臂的另一端通过毂(1 安装在所述主焊接车上，所述臂安装为在所述毂上绕所述第三枢转轴(Α； )枢转，所述第三枢转轴(Α； )垂直于所述主焊接车(1)的运动方向并且设置在与所述凹槽(3)的中平面平行的平面中。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述连接臂(12)通过所述毂(13)也安装为在所述主焊接车(1)上绕第四轴(A4)枢转，所述第四轴(A4)垂直于接合平面和所述主焊接车(1)的运动方向，可以使所述连接臂在与所述凹槽(3)的中平面基本平行的平面中、在所述连接臂下降以将所述第二焊接车 (7)带至所述接合平面来执行焊接的位置以及所述连接臂在所述焊接一旦完成时就升高到的位置之间枢转。
4.根据权利要求2或3中一项所述的系统，其特征在于，所述连接臂(1 通过所述毂(1 固定到所述主焊接车(1)上，所述毂(1 保持箍筋 (22)，所述箍筋(22)的凸缘(22a)分别具有孔隙(22b)，在所述孔隙(22b)中容置有所述臂(1 的一端，所述臂(1 在其另一端保持所述第二焊接车(7)，所述箍筋0 的基部 (22b)固定到所述毂(1 上，使得所述箍筋0 绕所述第三枢转轴(Α； )枢转，例如弹簧的推动装置设置在所述毂中，所述推动装置作用在所述箍筋0 的所述基部(22b)上以促使所述箍筋0 绕所述第三轴(Α； )枢转。
5.根据权利要求3或4中一项所述的系统，其特征在于，所述毂(1 在其周缘上包括径向突片(1 ),在所述突片(13b)的端部处安装有缸 (14)的杆的端部，所述缸(14)的致动使所述突片(13b)的端部平移并且导致所述毂(13) 相对于所述主焊接车(1)绕第四枢转轴(A4)旋转。
6.根据权利要求2至5中一项所述的系统，其特征在于，所述连接臂(12)由与控制单元(16)相连的臂部分(15)构成，在所述控制单元(16) 上安装有保持所述第二焊接车(7)的支架(17)。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制单元(16)构造为保持有用于填充焊丝(填充金属)送料器(18)的紧固件。
8.根据权利要求6或7中一项所述的系统，其特征在于，所述支架(17)的自由端形成了座靠在箍筋(19)的基部(19a)上的连接部，所述导向装置的所述枢转轴Al形成为其枢转的一端与所述箍筋(19)的所述基部(19a)成一体并且垂直于所述基部(19a)延伸，所述枢转轴(Al)穿过轴承，所述轴承容置于在所述支架(17) 的端部中形成的孔中，使得所述枢转轴(Al)的自由端通向所述支架(17)中的中央开口 (17a)内，所述枢转轴(Al)的所述自由端带有螺纹，以接收螺母并且由此使所述枢转轴(Al)轴向固定。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述导向装置的垂直于所述轴(Al)的所述枢转轴m由所述箍筋(19)的所述两个凸缘(19b)保持，并且所述第二焊接车(7)的保持所述导向装置的板(7a)铰接到所述轴 (A2)上。
10.根据权利要求1至9所述的系统，其特征在于，所述第二焊接车(7)还具有用于至少一个焊炬(Tl)的保持装置(8)，所述保持装置 (8)相对于所述第二焊接车(7)移动，使得所述至少一个焊炬(Tl)在所述凹槽(3)内的穿透深度能够在每个焊接焊道之后被调节。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述保持装置(8)保持有至少两个焊炬，所述至少两个焊炬通过所述保持装置(8)机械相连，但是安装为使得所述至少两个焊炬能够独立地上下移动。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述保持装置(8)保持有两个焊炬，所述焊炬中的一个(Tl)相对于所述保持装置固定，而另一个焊炬(T2)相对于所述保持装置(8)活动，比如安装为沿着布置在所述保持装置(8)上的滑动导轨04)滑动，使得所述焊炬的穿透深度能够相对于所述固定焊炬被调节。
全文摘要
本发明涉及一种机械系统，所述系统用于在由待焊接到一起的两个金属零件的斜角端表面限界出的凹槽(3)中自动引导焊接单元的一个或更多个焊炬，所述系统的类型为包括主焊接车(1)和第二焊接车(7)，其中所述主焊接车(1)沿着与凹槽(3)相对平行的固定导向部(2)移动，所述第二焊接车(7)通过铰接式联接组件(12)与所述主焊接车(1)相连并且设有焊炬支承单元和导向装置，所述导向装置包括与界定出所述凹槽(3)的所述金属零件的表面接触的轴承构件、以及进入所述凹槽内的感测构件。本发明涉及铰接式联接组件(12)包括三个枢转轴的事实。
文档编号B23K37/02GK102481654SQ201080026089
公开日2012年5月30日 申请日期2010年4月28日 优先权日2009年4月29日
发明者D·德图什, E·拉沃尔 申请人:塞里马克斯公司