具有快速释放插入件的焊接头的可调节的夹持机构的制作方法
【专利摘要】描述针对焊接头(100)的技术、系统以及装置，所述焊接头(100)包括可调节的夹持机构(200)和/或快速释放插入件。在一个方面，焊接头具有可调节的夹持机构(200)，来夹持焊接工件，所述焊接头包括焊接头容纳(106)结构、夹持构件(101)、柄部构件(103)以及致动器，所述焊接头容纳(106)结构具有接纳焊接工件的开口(180)，所述夹持构件(101)位于所述焊接头容纳(106)结构的所述开口(180)内并且包括枢轴点来将所述焊接工件夹持到所述焊接头，所述柄部构件(103)在所述枢轴点连接到所述夹持构件(101)，来在所述柄部构件(103)被移动时旋转所述夹持构件(101)，所述致动器耦合到所述夹持构件(101)，以使所述夹持构件能够在所述枢轴点枢转到不同的夹持位置，以夹持不同大小的焊接工件。
【专利说明】具有快速释放插入件的焊接头的可调节的夹持机构
【背景技术】
[0001]本专利文件涉及焊接系统、装置和方法。
[0002]大型工业应用(例如，金属极惰性气体(MIG)和钨极惰性气体(TIG)管或板焊接)中的焊接会涉及到在轨道焊接过程中将厚的工件焊接在一起。在轨道焊接中，焊接头可以被安装到工件上并且由马达驱动来绕工件(例如管)连续旋转360度，或者在管的一侧绕管旋转180度，然后在管的另一侧重复头旋转。从小的标准工件到较大规格的工件，许多焊接应用要求精准焊接。轨道焊接过程可以是机械化和自动化的，这相对于手动焊接过程具有如下优势，即包括一致的焊接可重复性、改善的焊接质量、减少的操作者疲劳、较高的生产输出率和较低的废品率以及在紧凑余隙下和难以达到的位置处进行焊接的降低的复杂度。例如，轨道焊接过程可以包括机械化的TIG焊接过程，所述机械化的TIG焊接过程使用夹合式(clamp-on)焊接接头来结合管和管体段，其中所述管(或管体)保持固定并且焊炬可以绕焊接接头自动旋转，来完成整个焊接工作。夹合式焊接头在焊接期间可以通过夹持机构以与所述管同心的方式被固定。夹合式焊接头的夹持机构会显著影响所述焊接的准确性。例如，通过所述夹持机构所述焊接头到所述管的不稳定的或错位的附接会造成不精准的焊接，这随后会导致过早疲劳、损坏或破损。
【发明内容】
[0003]描述针对焊接系统的示例性技术、系统和装置，所述焊接系统使用根据权利要求1、8或14中的任一项所述的焊接头，所述焊接头包括可调节的夹持机构和/或快速释放插入件(insert)。
[0004]在所公开的技术的一个方面，根据权利要求1，具有可调节的夹持机构以夹持焊接工件的焊接头被提供为包括焊接头容纳构件、夹持构件、柄部构件以及致动器，所述焊接头容纳构件被构造来包括接纳焊接工件的开口 ；所述夹持构件位于所述焊接头容纳构件的所述开口内并且被构造为绕枢轴点是可移动的，来将所述焊接工件夹持到所述焊接头，所述柄部构件在所述枢轴点连接到夹持构件，来在所述柄部构件被移动时旋转所述夹持构件；所述致动器耦合到夹持构件，来使所述夹持构件能够绕所述枢轴点枢转到不同的夹持位置，以夹持不同大小的焊接工件。特别地，所述致动器可以被固定到所述焊接头容纳构件，和/或所述致动器的外端的旋钮、凹陷或槽中的至少一个可以被配置来通过工具被转动和/或所述柄部构件可以在接合处连接到被固定到所述焊接头容纳构件的锚部件，和/或夹持盘可以包括具有一定轮廓的表面和/或所述夹持盘可以是可互换的，和/或所述焊接工件可以包括管、管体、圆柱形工件、锥形工件或者矩形工件中的至少一个。
[0005]在另一方面，根据权利要求8，具有可释放的插入机构来保持(hold)焊接工件的焊接头包括焊接头容纳构件、夹持构件、插入部件以及附接机构，所述焊接头容纳构件被构造来包括接纳焊接工件的开口和在所述开口内侧的腔，所述夹持构件位于所述焊接头容纳构件的开口内，用来将所述焊接工件夹持到所述焊接头，所述插入部件具有第一端和第二端，所述第一端适配所述腔，所述第二端被成形来相对所述夹持构件支撑所述焊接工件，所述附接机构在所述腔中，所述附接机构可释放地接合所述腔中的所述插入部件的所述第一端。特别地，所述插入部件可以与另一插入部件是可互换的，和/或所述插入部件可以包括至少一个接触盘来与所述焊接工件进行接触，和/或所述至少一个接触盘可以与其他接触盘是可互换的。
[0006]在另一方面，根据权利要求14，具有可调节的夹持机构来接合焊接工件的焊接头包括焊接头容纳构件、夹持构件、插入部件、附接机构、柄部构件以及致动器，所述焊接头容纳构件被构造来包括接纳焊接工件的开口和在所述开口内侧的腔，所述夹持构件位于所述焊接头容纳构件的所述开口内，用来将所述焊接工件夹持到所述焊接头并且被构造来绕枢轴点枢转，所述插入部件具有第一端和第二端，所述第一端适配所述腔，所述第二端被成形来相对所述夹持构件支撑所述焊接工件，所述附接机构在所述腔中，所述附接机构包括接合部分来可释放地接合所述腔中的所述插入部件的所述第一端，所述柄部构件在所述枢轴点连接到所述夹持机构，来在所述柄部构件被移动时旋转所述夹持构件，所述致动器I禹合到所述夹持机构，以使所述夹持机构能够在枢轴接合处枢转到不同的夹持位置，以夹持不同大小的焊接工件。
[0007]本专利文件中描述的主题可以以提供下述特征中的一个或更多个的具体方式来实施。例如，所公开的技术可以允许工件的夹持是容易地可调节和可达到的，例如通过允许使用者以一只手进行调节并且以另一只手进行夹持。夹持臂的夹持位置的调节可以被这样实施，以致对柄部的夹持定位造成最小影响，例如，无论工件大小，柄部可以将任何大小的工件锁定在同一位置。例如，锁定位置可以便利通过夹持臂以少得多的为将柄部安置在锁定位置的必须力来对工件施加很高的夹持力。附接到夹持臂的夹持板可以提供许多选项来与工件进行接触。例如，夹持板可以被配置为具有长的长度以提供与工件的更多的轴接触。夹持板还可以被成形来提供多于一个的接触点。例如，夹持板可以针对工件的外径被形成轮廓，例如，提供更大的接触面积并且降低损坏工件的风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1A-图1C示出以示例性可调节的夹持机构为特征的焊接头的外部的示意图。
[0009]图2A-图2B示出焊接头中的示例性可调节的夹持机构的剖开视图。
[0010]图2C-图2D示出在松开和夹持位置的示例性可调节的夹持机构的剖开视图。
[0011]图3A-图3B示出被实施来夹持工件的示例性可调节的夹持机构的剖开视图。
[0012]图4A示出包括示例性快速释放插入机构的焊接头的外部的示意图。
[0013]图4B示出示例性快速释放插入机构的剖开视图。
[0014]图4C示出包括具有释放销的示例性快速释放插入机构的焊接头的示意图。
[0015]图5A-图5B示出示例性快速释放插入机构的示意图，其中插入部件固定到焊接头并且从焊接头释放。
[0016]各个附图中相似的参考符号和标号表不相似的部件。
【具体实施方式】
[0017]实施例被提供来图示说明针对焊接系统的各种技术、系统和装置，所述焊接系统使用焊接头，所述焊接头包括具有快速释放插入件的可调节的夹持机构。
[0018]在一个方面，所公开的技术可以包括焊接系统(例如轨道焊接系统)中的焊接头的可调节的夹持机构，其中焊接头绕焊接工件行进。可调节的夹持机构可以被实施来将焊接头固定到焊接工件(例如，管、管体或其他类型的焊接工件)上的适当位置。示例性焊接头可以包括手持式或其他便携式焊接头。
[0019]图1A示出以可调节的夹持机构为特征的示例性焊接头100的外部的示意图的二维顶部视图。在本实施例中，焊接头100被示为开放室的焊接头(open-chamber weldhead)。在其他实施例中,焊接头100可以为关闭室的焊接头(closed-chamber weld head)。焊接头100可以包括精密马达和接合齿轮(例如，具有双轴承的重载齿轮)，所述精密马达和接合齿轮可以被装在焊接头容纳构件(也被称为焊接头本体或容置部件)106中。焊接头100包括盖板(cover panel) 109，所述盖板109覆盖被装于焊接头容纳构件106中的机构。例如，盖板109可以为能够通过螺钉或螺栓170被附接和分离的片状金属板。焊接头100包括驱动齿轮175 (在剖开的框176中示出)，所述驱动齿轮175可以使焊接头100在轨道焊接过程中能够围绕工件旋转，例如在接合位置。焊接头100包括开关闩408 (稍后在图4A中示出)，所述开关闩408可以被用来脱开驱动齿轮175，例如使齿轮能够自由转动。焊接头容纳构件106可以容纳生成电弧以进行焊接的电弧末梢、惰性气体送进装置以及焊丝送进器。这些示例性焊接部件可以经由环形齿轮177被配置在焊接头100的另一侧(例如，图4A中所示的焊接头100的视角)。焊接头100包括为焊接操作者提供抓持区的主焊接头柄105。焊接头柄105可以是从容纳构件106可分离的，例如，通过移除螺栓171 (稍后在图1C中示出)。接口部件107被连接到焊接头柄105的外端，这使焊接头100和将电力供应至焊接头100并且控制焊接头100的焊接控制单元之间的电气连接能够实现。例如，接口部件107可以提供一装置来便利对焊接头100和焊接控制电路的供电、控制以及到焊接头100和焊接控制电路和/或来自焊接头100和焊接控制电路的数据传输。
[0020]如图1A中所示,焊接头容纳构件106被构造来包括工件保持部件,所述工件保持部件具有开口 180来使焊接头100能够围绕工件199进行结合。例如，工件199可以具有各种配置，包括，例如管、管体、其他圆柱形工件或者其他非圆柱形工件。工件保持部件包括开口 180内的可调节的夹持机构，用来接纳并且保持不同尺寸的工件，从而焊接头100可以可调适用于广泛而多样的焊接接头。例如，焊接头100被配置来保持不同尺寸或直径的焊接工件，高达最大直径181，所述最大直径181由跨接合区域的虚线示出并且取决于开口 180及其间的夹持机构的配置。
[0021]图1A通过所公开的技术的示例性可调节的夹持机构示出焊接头100的夹持机构的某些细节。在该实施例中，可调节的夹持机构包括位于开口 180中的夹持臂101和在臂101的远侧端或靠近该远侧端的夹持板102。夹持臂101和夹持板102可以在周围移动以改变或调节其位置来相对开口 180的内侧夹紧工件。例如，夹持板102被这样配置在夹持臂101上，以致其可以与工件199进行接触。工件199可以被固定在本机构中的夹持臂101和某些其他固定的或可调节的联动装置(linkage)和表面(例如，插入件121和接触盘122)之间。在某些实施例中，插入件121和接触盘122可以为快速释放(可附接的/可分离的)插入单元。在其他实施例中，焊接头100可以包括被配置在固定位置的插入件121和接触盘122 ;或者例如，接触盘122可以直接被配置到容纳构件106而没有插入件121。示例性接触盘122可以在工件199的一侧提供夹持支撑，而示例性可调节的夹持机构的某些其他构件对另一侧(例如夹持板102)供应夹持力。示例性可调节的夹持机构可以在工件199 (例如，夹持板102和工件199之间的接触面)上提供至少一个接触点和夹持力。
[0022]夹持臂101可以被连接到夹持柄部103，例如，所述夹持柄部103可以被示出为处于锁定位置，沿着焊接头柄105的边延伸。调节旋钮104被配置在焊接头100的与夹持柄部103相对的侧上。调节旋钮104可以为使用者提供途径来调节夹持臂101的位置，从而提供同心于工件的接触和力。例如，当夹持柄部103在锁定位置时(如图1A中所示)，调节旋钮104可以以一方向被旋转来使夹持臂101朝向工件199移动，例如，如紧固使用。可替换地，例如，调节旋钮104可以以相反的方向被旋转来使调节旋钮104移动离开工件199，例如，如放松使用。调节旋钮104可以具有供手动转动的带滚花的端，或者调节旋钮104可以具有旋钮或凹陷或槽，例如，供利用工具转动。在其他实施例中，调节旋钮104可以为按钮或其他配置来以平移的方式移动，以致调节臂104绕工件199紧固或放松。
[0023]图1B和图1C示出包括所公开的可调节的夹持机构的焊接头100的各种三维视图。图1B示出可以与例如具有任何期望的形状、轮廓或长度的另一接触盘是可互换的示例性接触盘122的表面。图1C示出可以被制成任何期望的形状、轮廓或长度的示例性夹持板102的表面。例如，各种夹持板可以被用于各种接触选项并且针对各种接触选项被互换。
[0024]图2A示出可以在示例性焊接头100中实施的可调节的夹持机构200的二维剖开视图的实施例。在图示说明的实施例中，可调节的夹持机构200包括六个部件(例如，201、202、203、204、205和106)。例如，部件201、202、203、204、205以及106可以由具有足以应付所施加的夹持力的足够强度的材料制成，例如，钢铁和其他金属材料或者复合材料。在某些配置中，例如，容纳构件部件106例如可以由铝制成，这可以提供减少的重量和更大的可加工性。在该实施例中，部件201在接合处211被连接到部件202。部件201可以具有在接合处211附接到部件202的一个枢轴点以及附接到焊接头100的固定的枢轴点，例如，附接到容纳构件106的结构的接合处215。在其他实施例中，部件201可以被包括作为焊接头100的容纳构件106的结构的一部分。部件202在接合处212被连接到部件203。还可以包括夹持柄部103的部件202可以通过使用接合处211和212在部件201和部件203之间创建联接。部件203被连接到部件202和部件204并且可以包括夹持臂101。部件204可以为滑动件，所述滑动件被配置为处于这样的位置，即在与部件203连接的接合处213具有枢轴点。部件205是可以被实施来移动夹持臂101的致动器。例如，致动器部件205可以为在部件204内自由旋转、但相对于容置部件106被保持在适当位置上的螺钉。示例性螺钉式致动器部件205的外部区域可以包括调节旋钮104。例如，部件204通过螺纹连接件214被连接到示例性螺钉式致动器部件205。示例性的螺钉式致动器部件205通过轴环216被保持在适当位置上，保持其在容置部件106中，从而致动器部件205得以自由旋转而不进行轴向移动。例如，因为致动器部件205在轴向上被保持在容置部件106内的适当位置上，旋转示例性螺钉式致动器部件205导致部件204的直线平移，例如，滑动运动。
[0025]可调节的夹持机构200在部件203上的一点(spot)和滑动部件204之间还可以具有张力弹簧。示例性弹簧207可以起到多种作用。例如，如图2A中所示的，即使夹持臂101没有被夹持在工件上，当夹持柄部103被移动到锁定位置时，弹簧207可以将可调节的夹持机构200保持在锁定位置。例如，锁定位置可以包括同轴(in-line)(例如，以180角)或过心(over-center)(例如，过180度角)定向的部件201和202。例如，部件201和202的同轴或过心配置可以使夹持载荷能够施加力来使角度进一步转动过180度角(例如，而不是迫使夹持件到打开位置)。容置部件106和/或部件201和202可以进一步包括这样的步骤或联接构件，所述步骤或联接构件提供进一步的支撑来防止进一步的旋转并且保持可调节的夹持机构200锁定在适当位置。例如，当联接达到特定角度(例如，185度角)时，示例性步骤或联接件可以提供从部件201到容置部件106的接触，以防止进一步旋转。打开位置可以包括以小于同轴的角度的角度(例如，如图2C中所示的接近直角)定向的部件201和202。例如，当打开可调节的夹持机构200到打开位置(例如，通过将夹持柄部103旋转离开焊接头柄105)时，弹簧207可以辅助打开夹持臂101离开工件。
[0026]图2B示出示例性可调节的夹持机构200的另一剖开视图，示出致动器部件205为螺接到部件204的螺纹连接件214中的螺钉。示例性致动器部件205的调节旋钮104区域可以在容置部件106的外侧突伸，来为使用者提供调节夹持臂101位置的途径。例如，当可调节的夹持机构200位于锁定位置时，例如，部件201和202被锁定为过心的(例如，以基本上180度角对齐)，转动示例性螺钉式致动器部件205可以使部件204这样滑动，以致其移动夹持臂101的枢轴点213 (例如，驱动部件203离开并且朝向夹持机构中的工件)。在该实施例中，部件205致动部件204以使部件203通过在接合处212进行枢转来离开或朝向工件移动。这可以调节部件203的夹持位置以容纳不同大小的工件(例如，具有不同外径的管)。例如，致动器部件205可以被螺接到部件204的螺纹连接件214 (例如，通过容置部件106并且由轴环216保持在适当位置)，以致通过转动螺钉式致动器部件205，部件204可以以平移运动滑动。例如，通过在一个方向上转动致动器部件205，部件204可以向前滑动并且驱动部件203离开要被夹持的工件，例如，来精准地接合外径相对较大的工件。同样，例如，通过在另一方向上转动致动器部件205，部件204可以向后滑动并且朝向要被夹持的工件驱动部件203，例如，来精准地接合外径相对较小的工件。
[0027]图2C和图2D示出这样的示例性剖开示意图，所述示例性剖开示意图以处于打开位置(图2C)和夹持位置(图2D)的夹持臂101和夹持柄部103的两种安置方式为特征。例如，部件202的夹持柄部103区域可以被移动来驱动部件203设置夹持臂101的位置。例如，图2C示出当夹持柄部103被移动到“打开”位置时，夹持臂101可以移动离开示例性工件，例如，摆动离开置于插入件121的接触盘122上的管299。同样，例如，图2D示出当夹持柄部103被移动到“锁定”位置时，夹持臂101可以朝向示例性工件移动，例如，朝向管299摆动。在这种情况下，部件201和202之间的旋转可以被配置为是受限的，以致它们可以移动到略微过心的位置或者形成基本上180度角。部件201和202之间的这种示例性受限的旋转可以使得可调节的夹持机构200当被夹持在管299上时，锁定在适当位置。
[0028]图3A和图3B示出这样的示例性剖开示意图，所述示例性剖开示意图以焊接头100的夹持机构200的夹持或锁定位置与不同外径的工件同心为特征，例如，其中所述夹持柄部103被安置在相同的锁定位置上。例如，图3A示出被安置在锁定位置的夹持柄部103以及夹持到置于插入件321的接触盘322上的大型工件(具有大的外径)398的夹持臂101。如图3A中所示的，夹持臂101可以被安置在距离互补(complimentary)插入件321较远距离处，以容纳较大的工件398，例如，如先前描述的，通过使用调节旋钮104经由部件204和205调节部件203的位置。图3B示出被安置在锁定位置的夹持柄部103以及被夹持到置于插入件323的接触盘324上的小工件(具有比工件398更小的外径)399的夹持臂101。如图3B中所示的，夹持臂101可以被安置在距离互补插入件321较近距离处，以容纳较小工件399，例如，如先前描述的，通过使用调节旋钮104经由部件204和205调节部件203的位置。同样，例如，为了容纳较大工件398 (在图3A中)或者较小工件399 (在图3B中)，插入盘322和插入件321可以被配置为各种角度、间隔、形状、轮廓或者其他设计参数。例如，插入件321可以通过包括在焊接头100本体内的固定机构(例如，容纳构件106)保持在适当位置。例如，如在本专利文件中稍后所描述的，固定机构可以包括释放机构，例如固定到焊接头100的本体的快速释放销，所述快速释放销可以通过插入件321中的孔被插入。
[0029]在用于实施可调节的夹持机构200的另一实施例中，夹持柄部103可以被包括作为部件201而不是部件202的一部分。在该示例性配置中，使用者可以以与锁定或打开夹持机构200相反的方向旋转夹持柄部103。
[0030]在可调节的夹持机构200的另一实施例中，接合处212可以被配置为固定的枢轴点，以致夹持臂101可以被用来夹持和松开工件。在该实施例中，致动器部件205可以被实施来移动滑动部件204，所述滑动部件204绕接合处212枢转部件203，除了提供可调节的夹持功能外，这可以导致焊接头被夹持到工件和/或从工件松开。在该实施例中，部件201和202可以从可调节的夹持机构200被排除。
[0031]所公开的可调节的夹持机构可以被这样配置，以致调节旋钮104在焊接头100的与夹持柄部103相反的侧上。该示例性配置可以允许夹持臂位置(例如，夹持臂101的位置)是可容易调节和接近的，例如，通过允许使用者以一只手进行调节并且以另一只手进行夹持。在实施例中，其中滑动部件204的行进方向接近垂直于部件203，夹持臂101的夹持位置的调节对柄部的夹持定位几乎不造成影响。如此一来，对于夹持不同大小的工件来说，夹持柄部103可以锁定到同一位置。例如，使用附接到夹持臂的夹持板提供许多选项来与工件进行接触。示例性夹持板102可以被配置为具有长的长度来提供与工件的更多轴向接触。夹持板102还可以被形成来提供多于一个接触点。例如，夹持板102还可以针对示例性工件的外径被配置来形成轮廓，例如，来提供更多的接触面积并且降低使工件下凹的风险。在接合处211的锁定位置(这可以将部件201和202安置在过心位置)，当将来自柄部的力传送到夹持臂时，可以提供实质性的机械益处。例如，接合处211的锁定位置可以通过夹持臂101对工件施以高夹持力，其中相对小量的力用来闭合柄部(例如，将夹持柄部103安置在锁定位置)。
[0032]在另一方面，所公开的技术可以包括焊接头夹持机构的快速释放插入件，所述快速释放插入件可以在通过焊接头进行夹持期间为工件提供固定界面来进行接触。图4A示出包括快速释放插入机构400的示例性焊接头100的外部的示意图的二维视图。示例性可释放的插入机构400可以包括插入部件421以及一个或更多个接触盘422。图4A中示出的示例性可释放的插入机构400被配置来在工件499上提供至少两个接触点和力，例如，这可以在轨道焊接系统中实现，在轨道焊接系统中焊接头100被固定到工件499。可释放的插入机构400还可以被配置来在工件499上提供一个接触点和力，例如，通过包括插入部件421和一个接触盘422。示例性插入部件421被附接到焊接头100的容纳构件106。附接到插入部件421的示例性的一个或更多个接触盘422可以在工件499的一侧提供夹持支撑，而焊接头100的夹持机构(例如，可调节的夹持机构200)的某些其他构件，例如夹持板102，对另一侧供应夹持力。可释放的插入机构400还可以包括固定装置来将插入部件421相对于焊接头100的本体保持在适当位置。在图4A中的示例性视图中还示出的是开关闩408，所述开关闩408可以被用来脱开驱动齿轮，例如，使齿轮绕夹持的工件499能够自由转动。焊接头柄105可以例如通过移除螺栓171 (如图1C中先前所示的)来与焊接头100分离，并且在图4A中没有被示出。
[0033]图4B示出包括可释放的插入机构400的焊接头100的示例性剖开视图。示例性可释放的插入机构400可以包括快速释放销423，所述快速释放销423具有可以被按压来固定和/或移除插入部件421的按钮424。例如，视图框428示出快速释放销423的剖开视图，这示出快速释放销423可以包括球427 (例如，两个或四个球)，所述球427突伸于靠近释放销423的外部区域的轴的侧之外。示例性的球427可以固定插入部件421。例如，按压按钮424可以允许球427缩回到轴中，由此允许插入部件421在释放销423上滑动或者滑离释放销423。在某些实施例中，快速释放销423可以包括另一装置来固定插入部件421，例如，球427可以被配置为成角度的件，例如，爪。插入部件421可以被配置为一定形状，以致其提供在焊接头100的本体内的自对齐。例如，插入部件421可以包括成角度的表面425，所述成角度的表面425以基本上精准的方式与焊接头100的本体的表面对齐。例如，成角度的表面425可以包括形成引导插入部件421就位的锥形部分的多个表面(例如，两个表面)。快速释放销423的示例性功能可以包括将插入部件421保持在焊接头100内的适当位置，以致焊接头100可以置于工件上而相对于工件499是松开的，例如，工件499与一个或更多个接触盘422接触。例如，一旦夹持力被施加，则来自夹持的工件的载荷可以相对焊接头100的本体直接压抵插入部件421，并且所述本体可以承受该载荷。
[0034]图4C示出包括具有释放销423和按钮424的快速释放插入机构400的焊接头100的外部的三维示意视图。该附图示出按钮424从销423被包含于其中的凹陷区域429向外突伸。快速释放销423的按钮424可以被包含在凹陷区域429中，例如，来防止按钮的意外压下而进行插入部件421的不期望的释放。
[0035]图5A-图5B示出以固定在焊接头100中并且从焊接头100释放的所公开的插入件为特征的示意图的示例性三维视图。例如，图5A示出所公开的插入件(例如，插入部件421和接触盘(一个或多个)422)安置在插入位置(例如，插入件置入(insert in))。图5B示出所公开的插入件安置在释放位置(例如,插入件取出(insert out))。图5B中的示意图还示出释放销423的终端突伸到焊接头100的腔之外，所述释放销423的终端可以被配置来在成角度的表面425处与匹配其几何形状的插入部件421对齐。
[0036]所公开的该插入机构可以被包括作为所公开的轨道焊接头系统中的可调节的夹持机构的一部分，例如，这可以将焊接头牢固地保持在管上的适当位置。所公开的插入机构可以包括下述特征并且提供下述益处。所公开的插入件(例如，插入部件421和接触盘(一个或多个)422)可以根据使用者的需要被制成许多不同类型。例如，使用者在现场可以携带许多不同类型的插入件并且根据所需对齐进行改换。例如，所公开的插入件可以被标记或彩色编码，指示相应的管大小，从而使用者可以容易地识别所公开的插入件的哪种配置要被使用在工件上。此外，多个固定/释放装置可以被用在可释放的插入机构400中。例如，插入部件421还可以通过弹簧加载球止动销被保持在适当位置，例如，这可以涉及促使插入件置入和取出，以克服球的止动力。或者，例如，插入部件421还可以通过常规螺栓被保持在适当位置。
[0037]例如,每个插入件(例如,插入部件421和接触盘(一个或多个)422)可以被设计用于特定大小的工件，例如，提供焊接头关于工件的精确同心性，而不存在对位置方面调节的任何需要。一旦夹持载荷被施加，则所公开的可释放的插入件的形状以及所述可释放的插入件位于其中的袋状件可以被设计来将插入件自动定位在适当位置。所公开的插入件可以针对特定夹持接触要求被配置。例如，所公开的插入件可以被制成为具有超长接触板以在焊接头和工件之间提供更好的垂直性；或者所公开的插入件可以被制成具有这样的具有一定轮廓的夹持表面，所述具有一定轮廓的夹持表面匹配工件来防止下凹；或者所公开的插入件可以被制成来容纳非圆形或非圆柱形管。这些示例性插入件可以根据期望或根据空间允许情况被容易地改换。例如，所公开的插入件可以通过快速释放销来保持并且所公开的插入件的安装和移除可以利用推动按钮来被容易地执行和实现。例如，所公开的插入件的安装、调节、更换和/或移除可以在不使用工具的情况下执行。所公开的插入件可以将夹持载荷直接传送通过插入件，进入焊接头的主本体，由此使轨道焊接头系统能够是非常结实的并且禁得住非常高的夹持力，允许到管的非常刚性的连接。
[0038]尽管本专利文件包含许多细节，这些不应被认为是对任何发明或可以被要求保护的内容的范围的限制，相反地，应当被认为是对这样的特征的说明，所述特征对特定发明的特定实施方案可以是特有的。本专利文件中在单独实施方案的上下文中描述的特定特征还可以在单个实施方案中以组合的方式来实现。相反地，单个实施方案的上下文中描述的各种特征还可以单独地或以任何适合的子组合的方式以多个实施方案来实施。此外，尽管特征在上面可以被描述为以特定组合的方式起到作用，甚至是初始地如此被要求保护，可以在某些情形下从所要求保护的组合中去掉来自所述组合的一个或更多个特征，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变化方式。
[0039]只有若干实施方式和实施例被描述，可以基于在本专利文件中所描述和图示说明的内容实现其他实施方式、增强形式和变化方式。
[0040]参考标号:
[0041]100焊接头207弹簧
[0042]101夹持臂或构件211接合处
[0043]102夹持板或盘212接合处
[0044]103夹持柄部或构件 213枢轴点
[0045]104旋钮214螺纹连接件
[0046]105焊接头柄215接合处
[0047]106容纳构件或容置部件216轴环
[0048]107接口部件299管
[0049]109盖板321插入件
[0050]121插入件或插入部件 322接触盘
[0051]122接触盘323插入件
[0052]170螺钉或螺栓324接触盘
[0053]171螺栓398工件
[0054]175驱动齿轮399工件
[0055]176剖开的框400插入机构
[0056]177环形齿轮408开关闩
[0057]180开口421插入部件
[0058]181最大直径422接触盘
[0059]199工件423销或释放销
[0060]200夹持机构424按钮
[0061]201部件425表面
[0062]202部件427球
[0063]203部件428视图框
[0064]204滑动部件429凹陷区域
[0065]205部件499工件
【权利要求】
1.一种焊接头(100)，所述焊接头(100)具有可调节的夹持机构(200)来夹持焊接工件，所述焊接头(100)包括: 焊接头容纳构件(106)，所述焊接头容纳构件(106)被构造来包括接纳焊接工件的开口 (180)； 夹持构件，所述夹持构件位于所述焊接头容纳构件(106)的所述开口内并且被构造为绕枢轴点是可移动的来将所述焊接工件夹持到所述焊接头(100)； 柄部构件(103)，所述柄部构件(103)在所述枢轴点被连接到所述夹持构件(101)，来在所述柄部构件(103)被移动时旋转所述夹持构件(101);以及 致动器，所述致动器耦合到所述夹持构件(101)来使所述夹持构件能够绕所述枢轴点枢转到不同的夹持位置，以夹持不同大小的焊接工件。
2.如权利要求1所述的焊接头，其中所述致动器通过连接在所述夹持构件和所述致动器之间的滑动构件被耦合到所述夹持构件，其中，特别地，所述滑动构件包括带螺纹的腔来连接被配置为螺钉的致动器。
3.如权利要求2所述的焊接头，其中所述致动器，特别地被配置为螺钉，通过在轴向方向上移动所述滑动构件以致使所述夹持构件绕所述枢轴点渐进地旋转来设定所述夹持构件的夹持位置。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的焊接头，还包括连接所述夹持机构和所述滑动机构的张力弹簧。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的焊接头，其中所述柄部构件使所述夹持构件能够在所述柄部构件朝向第一位置被移动时在夹持方向上旋转到夹持位置，并且使所述夹持构件能够在所述柄部构件朝向第二位置被移动时在松开方向上旋转到松开位置。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的焊接头，还包括在所述致动器的外端的旋钮(104)，所述旋钮(104)被配置有供手动转动的滚花表面。
7.如权利要求1所述的焊接头，其中所述夹持构件(101)包括夹持盘(102)来提供针对所述焊接工件的接触区域。
8.一种焊接头(100)，所述焊接头(100)具有可释放的插入机构(400)来保持焊接工件，所述焊接头(100)包括: 焊接头容纳构件(106)，所述焊接头容纳构件(106)被构造来包括接纳焊接工件的开口(180)和在所述开口内侧的腔； 夹持构件(101)，所述夹持构件(101)位于所述焊接头容纳构件(106)的所述开口(180)内，来将所述焊接工件夹持到所述焊接头(100)； 插入部件(121 ;421)，所述插入部件(121 ；421)具有第一端和第二端，所述第一端适配所述腔，所述第二端被成形来相对所述夹持构件(101)支撑所述焊接工件；以及 所述腔中的附接机构，所述附接机构可释放地接合所述腔中的所述插入部件(121 ；421)的所述第一端。
9.如权利要求8所述的焊接头，其中所述插入部件(421)的所述第一端具有成角度的表面，所述成角度的表面被配置来将所述插入部件与所述腔内的所述焊接头容纳构件(106)的互补的成角度的表面对齐。
10.如权利要求8或9所述的焊接头，其中所述插入部件(121；421)被配置为在被附接到所述焊接头时具有延伸出所述腔的特定长度。
11.如权利要求8至10中的任一项所述的焊接头，其中所述附接机构包括销(423)，所述销(423)使所述插入部件(421)能够附接到所述焊接头(100)并且能够与所述焊接头(100)分离，特别地，其中所述销是弹簧加载的球止动销。
12.如权利要求11所述的焊接头，其中所述销(423)包括按钮(424)，所述按钮(424)在被按压时使所述插入部件(421)能够与所述焊接头(100)分离。
13.如权利要求12所述的焊接头，其中所述按钮(424)被容纳在所述焊接头容纳构件(106)的凹陷的腔中。
14.一种焊接头(100)，所述焊接头(100)具有可调节的夹持机构，来接合焊接工件，所述焊接头(100)包括: 焊接头容纳构件(106)，所述焊接头容纳构件(106)被构造来包括接纳焊接工件的开口(180)和在所述开口(180)内侧的腔； 夹持构件(101)，所述夹持构件(101)位于所述焊接头容纳构件(106)的所述开口(180)内，用来将所述焊接工件夹持到所述焊接头(100)，所述夹持构件(101)被构造来绕枢轴点枢转； 插入部件(121 ;421)，所述插入部件(121 ；421)具有第一端和第二端，所述第一端适配所述腔，所述第二端被成形来相对所述夹持构件(101)支撑所述焊接工件； 所述腔中的附接机构，所述附接机构包括接合部分来可释放地接合所述腔中的所述插入部件(121 ；421)的所述第一端； 柄部构件(103)，所述柄部构件(103)在所述枢轴点被连接到所述夹持构件(101)，来在所述柄部构件(103)被移动时旋转所述夹持构件(101);以及 致动器，所述致动器耦合到所述夹持构件(101)来使所述夹持构件能够绕所述枢轴点枢转到不同的夹持位置，以夹持不同大小的焊接工件。
15.如权利要求14所述的焊接头，其中所述接合部分包括销(423)和按钮(424)，所述销(423)使所述插入部件(121 ；421)能够附接到所述焊接头(100)，所述按钮(424)在被按压时使所述插入部件能够与所述焊接头(100)分离。
【文档编号】B23K37/053GK104321160SQ201380026007
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2013年5月17日 优先权日:2012年5月18日
【发明者】J·C·斯尼德, V·米勒 申请人:林肯环球股份有限公司