CN101970169B - 具有焊接头的焊接升降架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于焊接物体的焊接升降架(1)，包括：臂(A)，机架(2)和焊接头(8)。所述臂(A)依次包括至少第一和第二段(4，5，6)，配置所述段使它们的长度轴(7)基本平行并能够相互沿它们的长度轴(7)可伸缩移动，以便所述段的至少第一段(6，5)至少部分地滑入所述段的至少第二段(5，4)。所述焊接头(8)配置在所述臂(A)的最远处的段(6)的远端，而所述臂(A)的最近处的段(4)悬挂在所述机架(2)上。直线导轨配置在所述段(4，5，6)的至少第一段上。而且，所述至少一个直线导轨的协同操作部分配置在所述段(4，5，6)的至少第二段上，其中，所述至少一个直线导轨适于提供所述伸缩移动。

Description

具有焊接头的焊接升降架
技术领域
本发明通常涉及一种具有焊接头的焊接升降架(welding crane)。更具体地说，本发明涉及一种根据权利要求1的前序所述的焊接升降架。
背景技术
在大型物体的机械焊接期间，为了到达物体的焊接点，经常使用一种所谓的焊接升降架。首先，粉末焊接经常用于焊接大型物体，但也可采用其它焊接技术。现有工业中要求在焊接越来越大的物体的同时，要求配置焊接的升降架占用尽量小的空间。另外，希望焊接升降架具有相对大的范围。
美国专利US 3,031,566Al描述了一种具有折叠臂的焊接操作机，所述折叠臂可以来回移动，并直接解决了固定的焊接臂在使用期间需要占用大量空间的问题。为解决这一问题，提供了一种伸缩臂。
德国实用新型DE 7612106U描述了一种具有支撑柱的焊接臂，所述支撑柱转动地配置在支撑架上，可伸缩焊接臂配置在所述支撑柱上。
现有技术中，伸缩焊接臂的问题是伸缩移动所用的导轨需要大的空间。这意味着，从强度观点看，所述臂的最内侧部分必须加工有不必要的大型横截面。如此大的横截面意味着在焊接期间，如焊接管子时，入口变坏。如果焊机升降架具有三段或更多段时，这一问题将更为突出。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种焊接升降架，该焊接升降架能解决以上问题，从而提供一个紧凑、功能健全、灵活的解决方案来焊接相对较大的物体。
通过说明书所描述的焊接升降架，能实现本发明的这一目的，其中，在所述段的至少第一段上配置至少一个直线导轨(linear guide)，该直线导轨包括至少一个轨道(rail)和至少一个滑块(sled)，该滑块配置为沿所述至少一个轨道可移动；所述至少一个直线导轨的协同操作部分(co-operating part)配置在所述段的至少第二段上。这里，所述直线导轨适于允许所述第一段相对于所述第二段作伸缩移动。
此处，所具有的轨道是指具有长度轴(length axis)和横截面基本不变的延伸体。所具有的滑块是指只能在相应的轨道的长度方向自由移动的装置。为实现这种功能，所述滑块和所述轨道可以有多种不同的形式。本领域的技术人员根据本发明可以独自对所述轨道和所述滑块选出适当的形式。
所提供的焊接升降架是有优势的，因为它的臂制造得灵活而且功能齐全，同时，所述臂具有大的范围。
具有包含轨道和滑块的直线导轨是有利的，因为这种结构使得维修简单。而且，这种结构具有相对小的安全风险，例如，相对于挤压的风险。优选地，所述直线导轨针对每个轨道包括至少两个滑块，这增强了所述臂的稳定性。
根据本发明的实施例，所述至少一个直线导轨的至少一个元件配置在所述段的其中一段的侧壁的外表面上。因此，由于建筑高度变得相对较低，所述伸缩臂可以制造得紧凑。而且，这种结构节约成本提高效益。
根据本发明的另一实施例，在所述至少一个直线导轨上的轨道配置在第二段的外表面上。而且，至少一个辅助滑块配置在第一段的内表面上。这里，所述第二段相对于所述第一段沿长度轴可伸缩移动。可选择地，或作为补充，至少一个直线导轨上的所述轨道可配置在第一段的内表面，其中至少一个辅助滑块配置在所述第二段的外表面。这里，所述第二段相对于所述第一段沿长度轴可伸缩移动。通过对所述滑块的安装表面的适当选择，从而调整所述结构，在调节所述伸缩臂小于其最大延伸度期间，以使所述轨道的弯曲负荷变得相对较低，因此，延长了所述臂的预期寿命。
根据本发明的另一实施例，至少其中一个直线导轨包括滚珠导轨(ball railguide)。这里，所述滑块包括滚珠，该滚珠配置为与所述轨道的至少两个基本相对的面相抵。因此，在所述臂的不同段之间达到很低的摩擦。
根据本发明的另一实施例，至少其中一个直线导轨包括滚柱导轨(roll railguide)。这里，所述滑块包括滚柱，该滚柱悬挂在所述滑块内并且配置为与所述轨道的至少两个基本相对的面相抵。这里，摩擦也会变得非常低。
根据本发明的另一个不同实施例，配置所述最近处的段使其相对于所述机架在高度上可调。可取的是，这为所述臂及其焊接头提供了纵向灵活性。
根据本发明另一个实施例，所述机架包括上部和下部。这里，所述上部可以绕所述机架的长度轴相对于所述下部旋转，显著增加了所述臂的横向灵活性。
根据本发明的又一实施例，在第一段上配置有齿条(rack)与所述至少一个直线导轨相结合。这里，由电动机驱动的钝齿轮(cogwheel)配置在第二段上，通过驱动电动机和齿条内的钝齿轮的啮合，使第二段相对于所述第一段沿长度轴可伸缩移动。因此，可使所提议的臂的高效且灵活的伸缩功能得以实现。
根据本发明的另一实施例，所述臂包括至少三段。其中，第一段配置为最靠近所述机架；第二段配置在所述第一段的远端；以及，第三段配置在所述第二段的远端。而且，所述第一段包括外部电动机，该外部电动机适于提供第二段相对于所述第一段的位移；所述第三段包括内部电动机，该内部电动机适于提供所述第三段相对于所述第二段的位移。因此，所述中间段，即第二段，可以在结构上完全无需驱动(例如，不需使用电动机和/或控制逻辑)。
本发明进一步的优点、优势特征和应用可以从以下描述和所附的从属权利要求中体现出来。
附图说明
现在，本发明通过实施例进行详细解释说明，该实施例作为示例并结合附图进行描述。
图1为根据本发明实施例的一种焊接升降架的示意图；
图2为图1所示焊接升降架的侧视图；
图3为根据本发明实施例的焊接升降架的局部放大图；
图4为焊接升降架的局部横截面图。
具体实施方式
在本发明优选实施例的以下描述中，不同附图中的同样特征采用相同的附图标记来表示。
图1为根据本发明实施例的一种焊接升降架1的示意图。所述焊接升降架1包括机架2，该机架通过将其下部3固定于底板的轨道上来配置安装。可选择地，所述机架2可以直接安置在底板上。所述焊接升降架1还包括臂A，该臂A依次包括至少两段，这里，分别为4、5和6。第一段4与所述机架2连接，并且相对于所述机架2可在高度上进行调节。在图1所示的本发明的实施例中，所述焊接升降架1包括第二段5和第三段6。所述段4、5和6各自的长度轴与长度轴7基本一致。但是，根据本发明，在所述段4、5和6的长度轴之间可以接受至多大约5°的偏差。而且，所述段4、5和6相对于所述机架2适于以伸缩的方式基本平行于所述长度轴7移动，即，以便所述段4、5和6，至少其中一部分，可以相互滑入。具体地，这意味着所述第三段6可以滑入所述第二段5内，所述第二段5依次可以滑入所述第一段4内。换句话说，所述第二段5配置为沿长度轴7相对于所述第一段4可移动，可以至少部分地滑入所述第一段4内。相应地，所述第三段6配置为相对于第二段5可移动，可以至少部分地滑入所述第二段5内。根据本发明的实施例，所述第一段4还适于相对于所述机架2沿着所述长度轴7移动。而且，所述机架2的上部连接所述第一段4，优选地，所述上部可以相对于所述机架2的下部3旋转。例如，可以通过在所述机架的上部2和下部3之间配置滚柱滚道轴承(roller path bearing)或相应的结构元件来实现这一功能。
所述焊接升降架1还包括用于焊接的焊接头8，所述焊接头8配置在距所述机架2最远的一段(此处是指第三段6)的远端上。
为达到以上所述的伸缩移动，例如，所述第一段4可以成形为圆柱型，并且包含上侧壁(upper side wall)9、下侧壁(lower side wan)10(图1中未示出)和多个侧壁，所述多个侧壁中只有第一侧壁11在图1中可见。相应地，所述第二段5也可以成形为圆柱型，并且包含上侧壁12、下侧壁13(图1中未示出)和多个侧壁，所述多个侧壁中只有第一侧壁14在图1中可见。根据本发明，除了所述的圆柱型，所述段4、5和6可以具有任意的横截面形状，例如基本为长方形(如图1所示)，设定所述段4、5和6为中空、壁相对薄，并在相应的短侧设有开口。一般情况下，这是指为了达到所提议的所述臂A的伸缩功能，除了最远的所有段至少需要在它们相应的最外侧短臂上设有开口。
在所示的实例中，第一轨道15配置为与第二轨道16和所述第二段5的第一侧壁14上的齿条17平行。优选地，所述伸缩臂A还设计成这样：所述段4、5和6中的至少两段，也可能为全部段，在调节所述焊接头8的横向位置期间，可以沿着所述长度轴7滑入或滑出。
采用焊接升降架1进行焊接期间，被焊接的物体相对于所述焊接升降架1是静止的，而是通过例如所述臂A的段4、5和6的适当延伸，使所述焊接头8被控制在预期的焊接位置。可选择地，焊接物体可以绕所述长度轴旋转，这在制造管子过程中尤其可取。在管子的所谓长度焊接期间，所述管子配置为平行于臂A的长度轴7，控制所述焊接头8沿着长度轴7顺着管子移动。然而，在所谓的周向焊接(或环形焊接)期间，焊接物体可绕自身的轴适当地旋转。这里，所述焊接升降架1放置在使所述管子的旋转轴平行于所述臂A的长度轴7，而所述焊接头8基本固定在设定的位置。或许，如，当遇到一些稍不规则的焊接物体时，对所述焊接头8的位置进行微调是必要的。
图2所示为图1中焊接升降架1的侧视图。在图2中，所述臂A的第二段5和第三段6各自处于延伸最远的位置。
图3更详细地示出了第二段5和去除第一侧壁14的第三段6的部分。在第二段5上，配置了第一轨道15和第二轨道16。相应地，在第三段6上，配置了相互平行并平行于所述长度轴7的第一轨道18和第二轨道19。在所述第二段5上，配置了与所述第三段6上的第一轨道18相啮合的第一滑块20和第二滑块21；以及，与第三段6上的第二轨道19相啮合的第三滑块22和第四滑块23。所述滑块20-23只有在辅助轨道的长度轴上才能自由移动。所述滑块20、21、22和23可以设有与所述轨道18和19相抵的滚柱或滚珠。在所述第二段5上，还配置了与所述长度轴7平行的齿条24。在所述第三段6上，配置了由电动机26(见图4)驱动的钝齿轮25。
当启动电动机26时，钝齿轮25旋转，从而会使第三段6相对于齿条24移动，由此相对于第二段5移动。在移动期间，所述轨道18和19会凭借所述滑块20、21、22和23滑动。通过控制钝齿轮25的旋转速度和旋转方向，可以控制所述第三段6相对于第二段5的移动方向和移动速度。因此，根据本发明，至少一个直线导轨配置在所述段5和段6上，以便所述段6的一部分通过与另一段连接的协同操作部分提供所述段之间的相对伸缩运动。
图4所示为横截面图，其示出了所述第二段5和第三段6的一部分。如图所示，所述滑块20、21、22和23配置在所述第二段5上第一侧壁14的内侧。在图4中，还示出了配置在所述第三段6内的电动机26。
本发明不限于附图所描述的实施例，而且在权利要求的范围内是可以做出任意变化。具体地说，本发明不限于，具有包含三段的臂A的焊接升降架1。相反地，本发明同样适用于具有大于或等于二的任意数量的段的臂A。

Claims (11)

1.一种用于焊接物体的焊接升降架(1)，该焊接升降架(1)包括：
臂(A)，该臂包括至少第一和第二段(4，5，6)，配置该第一和第二段使它们各自的长度轴(7)基本上平行，并沿它们的长度轴(7)可伸缩相对移动，以便所述段的至少第二段(5)至少部分地滑入所述段的至少第一段(4)内；
机架(2)；和
焊接头(8)，该焊接头配置在所述臂(A)的所述段(4，5，6)中的最远处的段(6)的远端，其中所述臂(A)的所述段(4，5，6)中的最近处的段(4)悬挂在所述机架(2)上，其特征在于，在所述段(4，5，6)的至少第一段上配置至少一个直线导轨，该直线导轨包括至少一个轨道(15，16；18，19)和至少一个滑块(20，21，22，23)，该滑块配置为沿所述至少一个轨道(18，19)滑动；所述至少一个直线导轨的协同操作部分配置在所述段(4，5，6)的至少第二段上，其中，所述至少一个直线导轨适于允许所述伸缩移动。
2.根据权利要求1所述的焊接升降架(1)，其特征在于，所述至少一个直线导轨的至少一个元件配置在所述段(4，5)的其中一段的侧壁的外表面上。
3.根据权利要求1所述的焊接升降架(1)，其特征在于，所述直线导轨针对每个轨道(18；19)包含至少两个滑块(20，21；22，23)。
4.根据权利要求1所述的焊接升降架(1)，其特征在于，至少一个直线导轨上的所述轨道(18，19)配置在所述段的第二段(5)的外表面上；以及，至少一个辅助滑块(20，21，22，23)配置在所述段的第一段(4)的内表面上，所述第二段(5)相对于所述第一段(4)沿长度轴(7)可伸缩移动。
5.根据权利要求1所述的焊接升降架(1)，其特征在于，至少一个直线导轨上的所述轨道配置在所述段的第一段(4)的内表面，和至少一个辅助滑块配置在所述段的第二段(5)的外表面上，所述第二段(5)相对于所述第一段(4)沿长度轴(7)可伸缩移动。
6.根据权利要求1所述的焊接升降架(1)，其特征在于，至少其中一个直线导轨包括滚珠导轨，其中，所述滑块(20，21，22，23)包括滚珠，该滚珠配置为与所述轨道(18，19)的至少两个基本相对的面相抵。
7.根据权利要求1所述的焊接升降架(1)，其特征在于，至少其中一个直线导轨包括滚柱导轨，其中，所述滑块(20，21，22，23)包括滚柱，该滚柱悬挂在所述滑块内并且配置为与所述轨道(18，19)的至少两个基本相对的面相抵。
8.根据权利要求1所述的焊接升降架(1)，其特征在于，所述最近处的段(4)配置为相对于所述机架(2)在高度上可调。
9.根据权利要求1所述的焊接升降架(1)，其特征在于，所述机架(2)包括上部和下部(3)，其中所述上部相对于所述下部(3)围绕所述机架(2)的长度轴可旋转。
10.根据权利要求1所述的焊接升降架(1)，其特征在于，所述段的第一段(4)上配置有齿条(24)与所述至少一个直线导轨相结合；其中，由电动机(26)驱动的钝齿轮(25)配置在所述段的第二段(5)上，通过驱动电动机(26)和齿条(24)内的钝齿轮(25)的啮合，使第二段(5)相对于所述第一段(4)沿长度轴(7)可伸缩移动。
11.根据权利要求1所述的焊接升降架(1)，其特征在于，所述臂(A)包括至少三段(4，5，6)，其中：
第一段(4)配置为最靠近所述机架(2)，
第二段(5)配置在所述第一段(4)的远端，和
第三段(6)配置在所述第二段(5)的远端；
其中，所述第一段(4)包括外部电动机，该外部电动机适于提供第二段(5)相对于所述第一段(4)的位移；其中，所述第三段(6)包括内部电动机，该内部电动机适于提供所述第三段(6)相对于所述第二段(5)的位移。
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