具有终端罩件的焊接系统的制作方法

本申请是申请日为2013年9月5日、国际申请号为pct/us2013/058347、国家申请号为201380046237.7、发明名称为“具有终端罩件的焊接系统”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的参见引用

本申请要求享有2012年9月7日提交的标题为“weldingsystemwithergonomicallyintegratedrecessedhandle(具有符合人体工程学的集成式凹陷手柄的焊接系统)”的美国临时专利申请no.61/697,998、2012年9月7日提交的标题为“weldingsystempanels(焊接系统面板)”的美国临时专利申请no.61/698,020、2012年9月7日提交的标题为“weldingsystemwithmulti-pointcontactlifteye(具有多点接触提升眼的焊接系统)”的美国临时专利申请no.61/698,027、2012年9月7日提交的标题为“weldingsystemwithterminalcoverpiece(具有终端罩件的焊接系统)”的美国临时专利申请no.61/698,060的优先权及权益，兹为了所有目的以参见的方式将其全部内容并入本文中。

背景技术：

本发明总体上涉及焊接系统领域，更具体地涉及一种具有多位置提升机构、集成式凹陷手柄、具有滑动罩片的百叶窗式前面板、由多面板形成的外罩或上述组合的焊接系统。

焊接系统经常需要移动或重新定位。这样，焊接系统应当包括有利于焊接系统提升的机构。当前的焊接系统可以仅包括具有有限功能的单个提升机构。例如，当可能需要移动焊接系统但不需要将其升离地面时该单个提升机构还是不够的。例如，当操作者想要滑动或轻微重新调整焊接系统的位置时，当前的焊接系统没有符合人体工程学(例如，易于抓住)的紧握位置。无法牢固地紧握焊接系统可能会导致损害焊接系统和/或操作者。

此外，大部分焊接系统的外罩具有非常简单的设计。焊接系统的外罩通常包括用于焊接输出端的罩片和用于形成外罩的面板之间的暴露的边缘和/或接缝。特别地，接缝可能具有面板或重叠的面板之间的间隙，罩片可能是脆弱的并且当未在输出连接之上处于适当的位置时时可能会产生妨碍(例如，阻碍)。此外，罩片和间隙/重叠可能会有损焊接系统的美观。

发明的简要说明

下面总结了在最初要求保护的发明的范围内相当的某些实施例。这些实施例不旨在限制要求保护的发明的范围，而是仅旨在提供发明的可能的形式的简要总结。实际上，本发明可以包含和以下提出的实施例相似或不同的各种形式。

在第一实施例中，焊接系统包括框架，该框架具有第一滑轨和第二滑轨。两个滑轨基本上互相平行。焊接系统还包括罩件，该罩件包括配置成在第一滑轨内滑动的第一组凸片，以及配置成在第二滑轨内滑动的第二组凸片。

在第二实施例中，焊接系统包括具有罩件的前面板组件，该罩件配置成相对于前面板组件从打开位置竖直滑动到闭合位置。

在第三实施例中，焊接系统包括框架，该框架具有第一滑轨和第二滑轨。焊接系统还包括罩件，该罩件具有配置成在第一滑轨内滑动的第一组凸片，以及配置成在第二滑轨内滑动的第二组凸片。第一和第二组凸片设置在罩件的相对两侧上。罩件包括凹痕，该凹痕配置成当罩件滑入打开位置时和从框架的风扇百叶窗突出的止动装置配合。此外，焊接系统包括多个电气连接部。当罩件滑入滑轨内的闭合位置时，罩件基本上覆盖所述多个电气连接部，并且当罩件滑入滑轨内的打开位置时，所述多个电气连接部完全暴露。

附图简要说明

当参照附图阅读以下详细说明时，本发明的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解，在整个附图中相同的符号代表相同的部件，其中：

图1是具有提升机构和焊接系统外罩的焊接系统的实施例的立体图；

图2是具有图1的提升机构的焊接系统的实施例的立体图，其中提升机构在隐藏位置以在焊接系统操作期间使用；

图3是提升机构的实施例的分解图；

图4是提升眼的实施例的截面侧视图，该提升眼可以是图1-3的提升机构的一部分；

图5是图1的焊接系统的前面板组件的实施例的某些组件的分解图；

图6是凹陷手柄的实施例的俯视/仰视图；

图7是图6的凹陷手柄的侧视图；

图8是沿着图7的线8-8的凹陷手柄的截面图；

图9是具有滑轨的焊接系统的实施例的细节图；

图10是图9的焊接系统的实施例的立体图；

图11是可以在图9和图10的滑轨上滑动的罩片的实施例的俯视图和主视图；

图12是前面板组件的实施例的立体图，示出了百叶窗之一的止动装置；

图13是图12的前面板组件沿着线13-13剖开的实施例的剖面侧视图，示出了百叶窗之一的止动装置和罩件中的配合凹痕；以及

图14是具有多个片材金属面板的外罩的实施例的立体图。

具体实施方式

以下介绍了一个或更多个具体实施例。为了致力于提供这些实施例的简要介绍，并未在说明书内描述具体实施方式中的所有特征。应当意识到在开发任何这样的具体实施方式时，例如在任何的工程或设计项目中，都必须做出大量的实施方式专用决策，以实现开发者的特定目标，例如符合与系统相关和业务相关的约束条件，而这些特定目标在不同的实施方式中可能有所不同。而且，应该意识到尽管这样的开发工作可能是复杂且耗时的，但对受益于本公开的本领域普通技术人员来说这仍然是一种从事设计、制造和加工的常规手段。

在介绍本公开不同实施例的要素时，冠词“一”、“这个”和“所述”旨在指存在一个或多个所述的要素。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在包含在内并意味着除了列举的要素之外还可以有另外的要素。

在此描述的实施例包括以焊接系统提升机构(例如，提升眼)和焊接系统外罩的形式的改进。这些改进包括可以设置在凹槽内的提升眼以及包括符合人体工程学的手柄、滑轨和侧面板的焊接系统外罩。这些改进可以例如使操作者能够在多个位置布置提升眼和/或通过滑动重置/重新定位焊接系统。在此描述的实施例简化了焊接系统的使用并且降低了伤害焊接系统和/或操作者的可能性。公开的实施例的其它优点包括保护焊接系统的内部组件、盖板和电气连接部。这些改进可以整体上提高焊接系统的操作性、耐用性、便携性、可达性和美感。

图1是具有提升机构和焊接系统外罩的焊接系统10的实施例的立体图。焊接系统10可以在任何合适的焊接结构中使用，诸如气体金属弧焊(gmaw)，药芯焊丝电弧焊(fcaw)，气体保护钨极电弧焊(gtaw)，埋弧焊(saw)，保护金属电弧焊(smaw)，碳弧切割空气(cac-a)或类似的弧焊接工艺。焊接系统10配置成在焊接工艺的实施中提供焊接电力。焊接系统10包括壳体12，该壳体12包括可以用于将焊接系统10连接到提升机(诸如千斤顶或液压提升机)的提升机构14。焊接系统10还包括前面板组件16，其包括一个或多个符合人体工程学设计的手柄18以允许操作者舒服地重新定位焊接系统10。前面板组件16还包括罩件20，其配置成美观且耐用地保护焊接输出连接部(和其它电气连接部)和焊接系统10的其它内部组件。焊接系统10还包括侧面板22，其可以用于覆盖焊接系统10的外部，从而防止异物污染焊接系统10并且保护焊接系统10的操作者。

图2是具有图1的提升机构14的焊接系统10的实施例的立体图，其中提升机构14在隐藏(例如，完全缩回)位置以用于在焊接系统10的操作期间使用。提升机构14可以包括提升眼24，其可以包含在焊接系统10的壳体12内以提供机器的接入点从而提升焊接系统10以及必要时重新安置焊接系统10。进一步地，当将另外的组件放置在焊接系统10的顶部上时，提升眼24可以充当焊接系统10的定位特征。例如，可以将焊丝进给器(未示出)放置在焊接系统10的顶部，并且可以使用提升眼24作为定位参考。更具体地，当提升眼24从焊接系统10的壳体12延伸时(例如，如图1所示)，焊丝进给器底部的配合特征可以和提升眼24对齐并配合。

图3是提升机构14的实施例的分解图。当使用时，提升眼24的一部分可能延伸到焊接系统10的壳体12之外。暴露的部分26可以包含孔28(例如，参见图1的眼)以用于将提升眼24连接到提升机。未暴露的部分30(例如，没有从壳体12延伸出来的部分)可以包含一系列槽32以使得能够平移提升眼24。当不使用时，提升眼24的大部分可以驻留在壳体12内的凹槽34内，以免提升眼24不必要地暴露或妨碍其它组件。

提升眼24可以具有至少三个可能的位置，两个静止位置和一个提升位置。一个静止位置50(例如，对准位置)可以包括稍微露出的提升眼24，另一个静止位置40(例如，当存在高度限制或出于更多美感的需要时)可以具有缩回在壳体12的凹槽内的提升眼24，其中基本上所有提升眼24(例如，约95％、约99％或更多)设置在壳体12内(参见图2)。提升位置60可以具有从凹槽34完全向外延伸的提升眼24。从任何一个静止位置(40，50)施加到提升眼24的向上的力36可以将提升眼24放置在提升位置60。通过使用与多个圆柱形轴承结合的至少两个槽32(参见图3和图4)，向上的力36可以均匀地分布在提升眼24结构内。请注意在图3中，四个圆柱形轴承38中的两个配置成装配在槽32中，而所有的圆柱形轴承38配置成具有各自的螺钉55和相关联的螺母56，其功能是将第一和第二内部安装部分57、58围绕提升眼24保持在一起。应当理解的是，第一和第二内部安装部分57、58用于将提升机构14安装在焊接系统10的壳体12内。

图4是提升眼24的实施例的截面侧视图，该提升眼24是图1至图3的提升机构14的一部分。当圆柱形轴承38位于槽32的顶部41处时，提升眼24可以在缩回的静止位置40。当施加向上的力36时，提升眼24可以沿着由槽32和圆柱形轴承38形成的路径受力。当提升眼24围绕圆柱形轴承38在竖直方向42和水平方向44平移时，圆柱形轴承38可以保持固定。槽32的顶部41(例如，槽32的长的竖直部分)可以施加竖直平移，以及槽32的成角度的部分46可以另外施加水平平移。在某些实施例中，槽32的成角度的部分46可以设置在离竖直轴线42约133°处，然而，可以使用在约90°至约180°之间的任何角度48(例如，在某些实施例中范围在约125°至约145°之间)。在成角度的部分46的端部处的小的竖直槽部分51可以用于将提升眼24保持在暴露的静止位置50。这可以提供稳定的位置以用作放置在焊接系统10的顶部上的附加组件(例如，焊丝进给器及其它组件)的定位参考。在某些实施例中，可以使用较短的第三侧槽52以确保在焊接系统10的壳体12内的提升眼24和其凹槽34之间的平行取向。

为了使得能够竖直42和水平44平移，壳体12中的凹槽34可以比提升眼24稍微大些。在某些实施例中，为了防止污物通过凹槽34进入焊接系统10，可以包括邻近凹槽34的滑动密封件54(参见图3)。密封件54可以由低摩擦材料形成并可以紧密配合在提升眼24的表面和凹槽34的表面之间。进一步地，在某些实施例中，在提升眼24下面可以包括至少一个排水通道59以移除可能通过凹槽34进入的任何液体。

图5是图1的焊接系统10的前面板组件16的实施例的某些组件的分解图。前面板组件16包括焊接系统10的顶部框架元件62、前面板64、凹陷手柄18和侧部框架元件66。前面板组件16中的每个组件均可以包括多于一个件或者图5中示出的单独的件可以组合在一起。例如，在某些实施例中，顶部框架元件62和前面板64可以构造为单一制造项目。在其它实施例中，凹陷手柄18和侧部框架元件66可以构造为单一制造项目。在示出的实施例中，凹陷手柄18位于顶部框架元件62和侧部框架元件66之间并且可以使得操作者使用或不使用机器以提升焊接系统10来重新安置/重新定位焊接系统10。这样，凹陷手柄18可以给操作者提供符合人体工程学地紧握焊接系统10的位置。凹陷手柄18可以并入焊接系统10的壳体12并且可以嵌入焊接系统10内。

图6是凹陷手柄18的俯视和/或仰视图。凹陷手柄18包括侧面68和美观的倾斜面70。每个面(68，70)可以和侧部框架元件66上的相应的面(72，74)匹配。将凹陷手柄18和侧部框架元件66匹配给予了焊接系统10视觉上悦目的设计，并且集成了焊接系统10的设计。凹陷手柄18还包括支撑和加固凹陷手柄18的内部凸片76。例如，凹陷手柄18可以包括在约两个至约二十个之间的内部凸片76。内部凸片76可以将凹陷手柄18固定到侧部框架元件66、顶部框架元件62、前面板64、壳体12或上述的组合上。内部凸片76还将凹陷手柄18与前面板组件16的其它组件和焊接系统10对齐。此外为了提供用于紧握的刚度，内部凸片76可以简化凹陷手柄18到焊接系统10上的组装。

图7是图6的凹陷手柄18的侧视图。如所示出的，凹陷手柄18可以围绕线a-a大体上对称。对称结构使得凹陷手柄18能够由可以安装在焊接系统10的任一侧上的单个部件构成。在某些实施例中，凹陷手柄18可以通过紧固件77(例如，钉子、螺栓、螺钉、销等)联接到焊接系统10。也就是说，还是参考图1，在图7示出的结构中，凹陷手柄18可以安装在焊接系统10的左侧78(从焊接系统10朝外)上。或者，同样的凹陷手柄18可以围绕线a-a旋转180□并且安装在焊接系统10的右侧80上，凹陷手柄18再次朝向焊接系统10的内部。凹陷手柄18包括配置成当定位或调整焊接系统10时符合人体工程学地适合操作者的手的凹部82.

图8是沿着图7的线8-8的凹陷手柄18的截面图。为了保持凹陷在焊接系统的同时提供符合人体工程学的紧握，凹陷手柄18的凹部82可以成角度，使得操作者的手指可以紧紧地紧握凹陷的成角度的部分84。为了确保舒服的紧握，成角度的部分84(例如，内壁)可以设置在离凹陷手柄18的侧面68约70°(参见图3)的角度86处，然而，可以使用在约60°至约80°之间的任何其它合适的角度86。在某些实施例中，凹陷手柄18可以通过铸造工艺由塑料形成。铸造工艺可以使得凹陷手柄18和内部凸片76能够在单个步骤中形成。

图9是具有前罩件20的焊接系统10的实施例的立体图。罩件20可以在焊接系统10的前面板组件16中在基本平行的滑轨94内滑动。返回参考图1，罩件20位于较低(例如，闭合)位置96。在较低位置96，罩件20基本上覆盖焊接系统10的电气连接部92(例如，焊接输出连接部和其它电气连接部，诸如反馈连接部等等)。这样，罩件20可以保护操作者意外接触电气连接部92。为了露出(例如，完全地暴露)电气连接部92，罩件20可以在前面板组件16中在滑轨94内向上98滑动。通过在轨道94内向上98和向下100滑动，罩件20仍然牢固地联接到焊接系统10并且没有给使用焊接系统10的操作者制造障碍。

图10是图9的焊接系统10的实施例的细节图。为了有利于罩件20的滑动运动，罩件20可以包括在每侧上的一组侧部凸片102、106和108。凸片102、106和108可以装配在焊接系统10的前面板组件16中的滑轨94内。此外，凸片102、106和108可以提供在滑轨94内的卡接以牢固地将罩件20保持在轨道94内并且防止罩件20意外地从焊接系统10移出。一旦滑入打开位置104(例如，如图9中示出的“向上”位置)，从前面板组件16的百叶窗之一114突出的止动装置138可以和罩件20的后壁142中的互补凹痕140配合，从而将罩件20锁定在打开位置104。图12是前面板组件16的实施例的立体图，示出了百叶窗之一114的止动装置138，图13是沿着图12的线13-13剖开的前面板组件16的实施例的剖视侧面图，示出了百叶窗之一114的止动装置138以及在罩件20中配合的凹痕140。随后，如图9示出的，轻微的向下100压力可以将止动装置138从互补的凹痕140移出，从而有利于将罩件20滑入闭合位置96(如图1中示出的)。

图11是可以在图9和图10的滑轨94上滑动的罩件20的实施例的俯视图和主视图。罩件20包括侧部凸片102、顶部凸片106和底部凸片108。此外，如图11所示，罩件20的构形防止罩件20和焊接系统10之间的干扰。轮廓点110示出了轮廓的角度112，罩件20采用此角度112以提供罩件20和焊接系统10之间的间隔距离115。罩件20还提供焊接系统10的美感。在某些实施例中，前面板组件16可以是百叶窗(例如，包括如图1中示出的多个风扇百叶窗)。罩件20可以包含互补的几何形状。例如，罩件20的轮廓的角度112可以构造为基本上匹配前面板组件16的百叶窗114的轮廓。此外，罩件20可以包括拱形的相应于电气连接部92的开口116，当罩件20滑入闭合位置96(参见图1)时，可以通过该开口116设置连接到电气连接部92的焊接电缆(以及其它电缆)。此外，拱形的开口116的轮廓可以增加焊接系统10的美感。

图14是具有多个片材金属面板的外罩的实施例的立体图。焊接系统10的壳体12可以由多个片材金属面板118形成。例如，片材金属面板118可以用于形成焊接系统外罩的侧面板120、后面板和顶面板。每个板118均可以包括凸片122、凹进部124(例如，埋头锥孔、埋头直孔、孔、螺纹孔等等)、槽126和/或其它特征以有利于将棉板118联接到壳体12的其它组件(例如，框架、前脸等等)。在某些实施例中，每个侧面板120可以包含沿着其底部边缘的凸片122(参见图1)。凸片122可以和壳体12的框架中的互补的几何结构(例如，细长槽123)配合并且可以使得侧面板120能够联接到框架壳体12上。这些凸片/槽几何结构可以产生外罩组件之间的平整的接缝(例如，平滑的过渡和齐平的接口)，并且可以在焊接系统外罩中的面板118的任意组合上使用。换句话说，一旦面板118固定到焊接系统外罩，则在接缝处不存在从焊接系统外罩延伸出来的突出物或延伸到焊接系统外罩内的凹痕。

面板118还可以包含凹进部124，诸如埋头锥孔，埋头直孔和孔以容纳紧固件128。紧固件128可以用于将面板118附接到焊接系统10的壳体12。凹进部124可以使面板118固定附接而不需要翘曲或其它变形或弯曲面板118。此外，使用凹进部124和紧固件128也可以改进外罩的接缝质量。改进的接缝质量可以增加焊接系统10的美感并且可以防止外来颗粒进入壳体12。

面板118，特别是侧面板120，还可以包括从面板118的边缘(例如，顶部边缘)延伸的向内成角度的凸缘130。这个凸缘130可以被壳体12的另一个面板重叠。重叠的凸缘130可以形成无间隙接缝132，其提供防备外来污染物的密封件。这样，焊接系统10的内部组件可以免受颗粒影响，从而改进焊接系统10的可靠性。进一步地，由于减小的间隙和板118之间的重叠增加了焊接系统10的美感。凸缘130的使用还可以产生加强的边缘和接缝，改进外罩的耐用性。这样的凸缘130可以并入到一个板或多个板118上的任何边缘或边缘的组合上。

由单个板118形成的焊接系统10的壳体12还可以简化壳体12的组装工艺。例如，操作者可以使用简单/标准工具以组装壳体12。简单工具的使用可以致使节省时间、节省费用以及减少操作者的培训。例如，凸片/槽几何结构的使用可以使得侧面板120能够简单旋转到位以及用紧固件128固定。在一个实施例中，装配方法可以包括：将后面板联接到框架；将每个侧面板120的凸片122放到框架的槽内；向内(例如，如箭头134示出的)旋转每个侧面板120直到其邻接后面板；将每个侧面板120水平朝向壳体12的前部(例如，如箭头136示出的)滑动直到其邻接壳体12的前面板组件16；将顶面板放置以完成外罩；以及用紧固件128固定面板120。图1示出了完全装配的焊接系统外罩。

虽然在此仅示出和描述了本发明的某些特征，但是对于本领域技术人员来说可以进行很多修改和改变。因此，应当理解，所附的权利要求旨在覆盖落入本发明的真正精神内的所有这些修改和改变。