具有强制锁定手柄的焊接系统牵引车单元及轨道啮合的自定中心机构的制作方法
【专利说明】具有强制锁定手柄的焊接系统牵引车单元及轨道啮合的自定中心机构
相关申请的交叉引用及援引并入[0001 ] 本美国专利申请要求2013年11月12日提交的美国临时专利申请号61/903,016、2013年11月12日提交的美国设计专利申请号29/472,389以及2013年11月22日提交的美国临时专利申请号61 /907，630的权益。上述申请的完整内容通过引用结合在此。
技术领域
[0002]总体而言，本发明涉及一种轨道焊接系统或者一种无轨道焊接系统。更具体地说，本发明涉及用于将牵引车单元固定安装到导轨上并且将牵引车驱动器啮合到轨道齿轮的强制锁定手柄，和/或用于将牵引车单元固定到导轨上的自定中心机构。
发明背景
[0003]焊接系统居于现代工业时代的核心。从大规模的汽车装配操作到自动化制造环境，这些系统在越来越复杂的制造作业中帮助进行连接。热丝焊接处理焊丝或电极，该该焊丝或电极被加热(比如，通过电流)并且被主热源(比如，等离子弧、钨电极惰性气体(TIG)焊接、金属惰性气体(MIG)焊接、药芯及其他)创造的熔池接收。热丝焊接工艺包括电阻加热至或接近此类焊丝的熔点。在热丝焊接工艺中，避免形成电弧，因为电弧条件破坏或过分加热熔池。被加热邻近或接近至焊丝熔点而没有产生电弧事件的焊丝被熔池接收，并且很少或不会破坏熔池。为了防止形成电弧，可以检测与工件相关的焊接参数。该焊接参数可以指示电弧的条件，在该条件下热丝焊接工艺可以进行调整。
[0004]另外，焊接可以包含抬升、包覆、累积、填充、加硬面、覆盖、连接以及其他焊接应用。当遇到有弯曲表面的工件时，可以使用轨道焊接工艺以旋转焊头对弯曲表面进行焊接。最常见的使用轨道焊接的实例是管道焊接。管道焊接可以包括薄壁应用，其中焊头围绕正被连接到一起的两件工件的末端的另一表面旋转;可替代地，管道焊接可以包括深槽几何形状，其中焊接电极延伸到正被连接的两件工件之间形成的槽中，以相继敷设焊接材料的焊珠来填充该槽，从而连接厚壁管道。轨道焊接系统可以包括焊接头，该焊接头被安装在导轨上或是可以夹紧的夹具上，或者以其他方式支撑在工件上并被旋转以供应焊接。轨道焊接通常涉及可见度有限的焊接区域，具有前导摄像头和/或尾随摄像头。
[0005]相应地，对于传统轨道焊接系统或其他导轨引导式焊接系统，焊接质量可能受到牵引车单元安装到导轨上的方式的影响，因为安装方式可能影响牵引车单元如何平稳地沿导轨行进。例如，未正确安装在轨道环上的牵引车单元在绕轨道环移动的时候可能会挠曲。挠曲可能导致附接到牵引车单元上的焊接头的钨电极移动，例如，牵引车单元在“12点钟”位置时该钨电极可能向内倾斜，并且在“6点钟”位置时该钨电极可能向外倾斜。这在牵引车单元没有稳固安装到轨道上时可能发生，从而导致基于震动或颠簸的“蟹行”。另外，安装机构可能易碎并且容易损坏，例如，由于过度紧固可能导致粘连或损坏牵引车单元部件。
[0006]此外，牵引车单元中的行进驱动齿轮与导轨的轨道齿轮没有正确对准也可能导致焊接质量出现问题以及焊接进程延迟。例如，如果由于(例如)轨道齿轮上的碎片导致焊接头的重心偏移，行进驱动齿轮和轨道齿轮上的齿轮可能会卡住，尤其是如果该系统没有正确对准。为了减少与行进驱动齿轮和轨道齿轮未对准相关联的问题，传统牵引车单元的行进速度可能需要设置为低速。
[0007]进一步地，牵引车单元中的行进驱动齿轮与导轨的轨道齿轮的啮合通常通过凸轮杆或其他此类快速释放机构来实现。如果当牵引车单元工作时凸轮杆失效或者松开，牵引车单元会变成在导轨上自由移动。因此，牵引车单元可能快速运动到重力势能最小的位置，导致较差的焊接质量并且可能造成受伤。例如，导轨可以是垂直定向的，这样使得牵引车单元向上驱动。在轨道驱动齿轮意外解除啮合的事件中，该牵引车单元将会沿导轨自由地向下滑动。
发明概述
[0008]为了允许焊接系统的牵引车单元安全并准确地运行，本发明提出了一种根据权利要求I或9所述的牵引车单元。优选的实施例可能摘自从属权利要求。根据本发明的一个实施例，提供一种用于焊接系统的牵引车单元。该牵引车单元可以包括被配置成用于啮合导轨上的轨道齿轮的驱动齿轮。一种离合器机构被提供用于选择性地将驱动齿轮啮合到导轨。该离合机构包括一个可在第一位置和第二位置之间操纵的离合器操纵杆;该第一位置和第二位置分别对应于驱动齿轮啮合到轨道齿轮的第一状态以及驱动齿轮与轨道齿轮解除啮合的第二状态。该牵引车单元可以进一步包括一个或多个被配置成在导轨的一条或多条轨道上自由运动的滚动装置，以及一种用于选择性地将该一个或多个滚动装置夹紧到该一条或多条轨道上的安装机构。该安装机构包括一个在第一位置和第二位置之间可操纵的夹紧操纵杆;该第一位置和第二位置分别对应于该一个或多个滚动装置被夹紧的第一状态以及该一个或多个滚动装置被解除夹紧的第二状态。此外，该牵引车单元包括一种连接到离合器操纵杆或夹紧操纵杆中的至少一者的锁定机构。该锁定机构将离合器操纵杆或夹紧操纵杆中的至少一者固定在其各自的第一位置，防止操纵到其各自的第二状态。
[0009]根据本发明的另一个实施例，提供一种牵引车单元。该牵引车单元可以包括被配置成用于啮合到导轨上的轨道齿轮的驱动齿轮、用于选择性地将驱动齿轮啮合到导轨的离合器机构以及用于选择性地将牵引车单元夹紧到导轨的一条或多条轨道上的安装机构。此夕卜，该牵引车单元可以包括连接到离合器机构或安装机构中的至少一者并且在第一位置和第二位置之间可操纵的凸轮手柄。该第一位置是一个闭合位置，它将驱动齿轮啮合到轨道齿轮或将牵引车单元夹紧到导轨的一条或多条轨道上。该第二位置是一个开放位置，它将驱动齿轮解除啮合或将牵引车单元解除夹紧。凸轮手柄可以包括被配置成围绕一条轴旋转的凸轮部分、从凸轮部分径向延伸出来的操纵杆以及横向于操纵杆延伸并被配置成在转换到第一位置期间阻止凸轮手柄旋转的支腿部分。
[0010]本发明的这些和其他目的在根据附图、详细说明和所附的权利要求书查看时将会非常明显。
附图简要说明
[0011]本发明的某些部件和部件的安排可以采取实体形式，一个优选实施例将在说明书中详细描述并且在形成该说明书一部分的附图中展示，并且其中:
[0012]图1展示了被配置成通过位于闭合和锁定位置的安装机构安装到导轨上的牵引车单元的透视图；
[0013]图2展示了图1中的牵引车单元操纵杆解除锁定时的透视图；
[0014]图3展示了图2中的牵引车单元操纵杆位于开放位置时的透视图；
[0015]图4展示了根据另一个方面的图1中包括一个被栓住的锁定销的牵引车单元的透视图；
[0016]图5展示了被配置成通过位于闭合和锁定位置的安装机构安装到导轨上的牵引车单元的透视图；
[0017]图6展示了图5中的牵引车单元锁定销被移除时的透视图；
[0018]图7展示了图5中的牵引车单元操纵杆位于开放位置时的透视图；
[0019]图8展示了图5中的操纵杆位于闭合和锁定位置时的部分横剖面视图；
[0020]图9展示了根据另一个方面的被配置成安装到导轨并且啮合到导轨的轨道齿轮的牵引车单元透视图；
[0021]图10和11展示了具有用于与导轨快速啮合和/或解除啮合的操纵杆的牵引车单元的透视图；
[0022]图12展示了可操纵用于将图6和7中的牵引车单元啮合到导轨并且防止与导轨过度紧固的夹紧操纵杆的透视图；
[0023]图13展示了图12中的夹紧操纵杆的侧视图；
[0024]图14展示了根据替代方面的具有能够快速将牵引车单元对齐并安装到导轨的自定中心机构的夹紧操纵杆的透视图；
[0025]图15展示了图14中的夹紧操纵杆的局部剖开侧视图；
[0026]图16展示了一种替代夹紧操纵杆根据一个或多个方面的局部剖开侧视图；
[0027]图17展示了一种替代夹紧操纵杆根据一个或多个附加方面的局部剖开侧视图；
[0028]图18和19展示了根据一个或多个替代实施例操纵杆被强制锁定时图10和11中的牵引车单元的透视图；
[0029]图20是图1中的牵引车单元的栓锁安装组件位于闭合位置时的仰视图；
[0030]图21是栓锁安装组件位于闭合位置时的透视图；
[0031 ]图22是栓锁安装组件位于闭合位置时的俯视剖面图；并且
[0032]图23是栓锁安装组件位于开放位置时的俯视剖面图。
发明详细说明
[0033]本发明的示例实施例总体上涉及用于可被操纵以将牵引车单元安装到导轨并且将牵引车单元的驱动齿轮啮合到导轨的轨道齿轮的操纵杆的锁定机构。如此处所利用的，该牵引车单元可用于焊接系统，尤其是轨道焊接系统，其中由牵引车单元支撑的焊接头被连接到一条轨道上并沿该轨道行进以进行焊接。在特定的示例中，用于安装牵引车单元和/或用于啮合驱动齿轮的操纵杆可以锁定在闭合位置。如此处描述的，该闭合位置涉及牵引车单元被安装到导轨上时