CN103958107A - 用于焊接系统的气体保护装置 - Google Patents

用于焊接系统的气体保护装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103958107A
CN103958107A CN201280056352.8A CN201280056352A CN103958107A CN 103958107 A CN103958107 A CN 103958107A CN 201280056352 A CN201280056352 A CN 201280056352A CN 103958107 A CN103958107 A CN 103958107A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
welding
welding system
gas line
insert
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201280056352.8A
Other languages
English (en)
Inventor
C·D·阿戈斯蒂
J·T·纳泽姆
M·L·伍安
G·M·利普奈维休斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lincoln Global Inc
Original Assignee
Lincoln Global Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lincoln Global Inc filed Critical Lincoln Global Inc
Publication of CN103958107A publication Critical patent/CN103958107A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/167—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode
    • B23K9/1675—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode making use of several electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
    • B23K9/1735—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode making use of several electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/24—Features related to electrodes
    • B23K9/28—Supporting devices for electrodes
    • B23K9/29—Supporting devices adapted for making use of shielding means
    • B23K9/291—Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/24—Features related to electrodes
    • B23K9/28—Supporting devices for electrodes
    • B23K9/29—Supporting devices adapted for making use of shielding means
    • B23K9/291—Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas
    • B23K9/295—Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas using consumable electrode-wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/24—Features related to electrodes
    • B23K9/28—Supporting devices for electrodes
    • B23K9/29—Supporting devices adapted for making use of shielding means
    • B23K9/291—Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas
    • B23K9/296—Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas using non-consumable electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/32—Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/32—Accessories
    • B23K9/325—Devices for supplying or evacuating shielding gas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

一种焊接系统(100)在行进方向(WD)移动，所述焊接系统包括至少一个焊炬(322,324)，所述至少一个焊炬(322,324)导向第一位置。所述至少一个焊炬每个包括用来便利焊接的焊条(322A,324A)，其中主区域(172)在所述第一位置围绕所述焊条。第二区域(174)相对于所述行进方向位于所述主区域之后，其中第二气体管线朝向所述第二区域递送保护气体。

Description

用于焊接系统的气体保护装置
技术领域
本公开涉及焊接，并且更具体地，涉及保护焊接工艺的气体保护。
技术论述
为了提高生产率，电弧焊应用通常是自动化的。一些自动化的电弧焊应用使用多个焊接焊条通过增加的焊接行进速度或焊缝金属熔敷率来进一步增加生产率。一个这样的实例是两个或更多个气体保护金属电弧焊(GMAW)焊条在高行进速度的使用，以制造长直的焊件。增加的生产率通过使用多个焊接焊条、焊接电源和焊接电弧同时仍保持单个熔融焊池的焊接来获得。在前后排列的GMAW焊接的情况下，包括两套焊接导电嘴和保护气体分流器的集成焊炬被采用。
常规系统的使用与各种缺陷相关联。例如，由于焊条部件的交叉，集成的前后排列的GMAW焊炬可能在设计和形状上显著地变化，这当使用焊炬安装的设备时通常需要定制的支架。另外，当使用前后排列的GMAW工艺焊接时，导致的影响是熔融焊池的长度通常增加，超出对于单个焊炬GMAW是典型的长度。从而，被焊接焊炬分散的主保护气体包络可能不再为熔融焊池或者紧随焊接焊炬的前进之后的新凝固焊缝金属提供充足的覆盖范围。随后，由于在这个焊缝金属的高反应区域的不充足的保护气体覆盖范围，焊接接头可能产生具有潜在受损害的机械性能的差的视觉外观。需要系统和方法来克服这些和其他缺陷。
简要描述
上面提及的问题由根据权利要求1、12或15中的一个所述的焊接系统来解决。有优势的特征被包括在从属权利要求。如果所述焊接系统还包括从气体耦合装置126到第二嵌入件引导气体的通气配件(vent fitting)，和/或如果主嵌入件190被可移除地耦合到所述焊接系统100，和/或如果第二嵌入件132被可移除地耦合到所述焊接系统100，和/或如果第一气体流量阀104和第二气体流量阀124经由螺线管或伺服系统开启和关闭，和/或如果在所述第一气体流量阀的所述螺线管和在所述第二气体流量阀的所述螺线管经由控制部件驱动，则可以是进一步有优势的。在实施方案中，焊接系统在行进方向移动，所述焊接系统包括至少一个焊炬，所述至少一个焊炬导向第一位置。所述至少一个焊炬每个包括用来便利焊接的焊条，其中主区域在所述第一位置围绕所述焊条。第二区域相对于所述行进方向位于所述主区域之后，其中第二气体管线朝向所述第二区域递送保护气体。
在实施方案中，前后排列(tandem)的焊接系统在行进方向移动。所述前后排列的焊接系统包括第一焊炬和第二焊炬，所述第一焊炬和所述第二焊炬每个包括焊条，所述焊条被用来便利在第一位置的焊接。主区域围绕所述焊条，其中第一气体管线朝向所述主区域递送保护气体。第二区域相对于所述行进方向跟随(trail)所述主区域，其中第二气体管线朝向所述第二区域递送保护气体。
在实施方案中，焊接系统在行进方向移动并且包括多个焊炬，其每个包括用来便利焊接的焊条。主区域围绕所述焊条并且第二区域相对于所述行进方向跟随所述主区域。气体管线朝向所述第二区域递送保护气体。罩保护所述气体管线免遭一种或更多种环境条件，所述气体管线被固定到所述罩。通用耦合器将所述罩耦合到所述焊接系统，所述通用耦合器便利所述罩的直线的和/或旋转的运动。
本简要描述被提供来以简化的形式介绍本文进一步描述的构思选择。本简要描述不是意图确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意图被用来限制所要求保护主题的范围。另外，所要求保护主题不限于解决在本公开的任何部分提及的任何缺点或所有缺点的实现方式。
现参考附图，本发明的几个实施方案或实现方式在下文结合附图被描述，其中全文中相同的参考标号始终被用来指示相同的要素并且其中图示说明的结构不必要按比例绘出。本发明为焊接工艺提供用于附加保护气体递送的设备。该设备可以被使用，从而帮助提高具体焊接工艺的性能和/或焊接的接头特性。尽管在示例性的前后排列的焊接系统的背景下在下文被图示说明和描述，本发明不限于图示说明的实施例并且可以包括任何数量的焊接头。
所述主题的实施方案公开不同的实现方式，以增大在焊接系统中保护气体的递送。通用安装支架可以被采用，以将补充的保护气体递送系统安装到单个及多个焊接焊炬。这样的支架可以被调整，以允许跟随的气体罩对于各种焊炬位置、焊接接头和焊接的部件几何结构以不同的角度被移动或定向。在实施方案中，电子控制的气体流量阀被采用，以将期望的气体速率分配到焊缝及邻近焊缝的区域。
阀可以被耦合到机电开关，该开关能够接收信号并且将其转换成机械效果。在一个实施例中，开关由螺线管操作，其能开启和关闭阀。在这个实施方案中，开关可以处于两种状态：全部开启或全部关闭。在可替换的实施方案中，开关经由更细微的途径(granularapproach)来控制，其中位置控制可以被并入，以将阀开启到多种变化的程度。例如，尽管可考虑基本上任何增量的开启水平，阀可以被开启来允许许多状态(包括0％、20％、40％、60％、80％和100％)中的一个。
位置控制可以经由伺服系统发动机或相似的控制来提供，以基于各种系统需求通过阀管控特定的流率。为了确定适当的流率和相应的阀开启，一个或更多个反馈装置可以被采用，包括焊接波形监视器、热传感器和焊机定向等，其直接地或间接地涉及对于适合的焊接环境所必需的保护气体的量。这个信息可以经由控制部件处理，以随后将阀开启到适合的量。气体流量阀可以使用机器人的输入/输出(I/O)信号、机器人的可编程机器控制或其他计算机控制来控制和操作。
为了将补充气体递送到焊接系统，可消耗的气体嵌入件被采用，其方便被移除、丢弃以及随后被替换，该替换应该是现有的嵌入件由于焊缝金属飞溅或其他有害影响的积聚而被损坏或以其他方式变得有缺陷。在实施例中，气体嵌入件由多孔材料制成，其允许气体通过其方便地流动，以允许该气体在跟随的气体罩的出口侧上横贯分配嵌入件的表面均匀地分配。为了这个目的，多孔气体分配嵌入件可以使用烧结粉末冶金或其他工艺来制造，以创建多孔结构来帮助保护气体的流动。可替换地，根据焊接应用的需求，跟随的气体罩也可以在不使用气体分配嵌入件的情况下下被操作。
此外，快速断开气体管线连接件可以被用来便利从操作中的方便移除。在实施方案中，一旦气体管线被断开，构成整体所需的关闭阀装置可以被用来自动地停止来自储库的气体流。本领域已知的气动机构可以被采用，以关闭在气体管线内(例如，在末端或靠近末端以及末端)的位置上的开关，来中断来自管线的气体流。如果气体管线被无意地断开，这种方法可以阻止气体从储库被不必要地耗尽。此外，安全标准可以被维持，以阻止由于气体泄漏而在焊接系统或焊接系统周围发生事故。
更具体地，所述主题的实施方案涉及焊接焊炬被安装的设备，该设备包括通用可调节的安装支架。为了在各种焊接工艺和其他多头(multiple-head)焊接工艺期间提供第二气体保护(例如，跟随、外部、背部或以其他方式补充气体保护)的目的，支持的气体递送系统和自动化控制可以被使用。本文公开的所述主题的实施方案允许分开的保护气体供应(例如，比如100％氩气的惰性气体，或者惰性气体和活性气体的组合)的可编程的、自动化递送，所述保护气体可以经由专用的供应管道和控制阀装置(例如，螺线管驱动阀)输送，随后将这个第二保护气体的局部分散到保持与周围大气反应的焊缝的区域，即使焊接焊炬和主保护气体已从作为焊接工艺的自然前进的部分的这个反应区域离开之后。保护气体分配可以经由气体流量阀控制，该气体流量阀使用逻辑机器人或计算机编程来操作。
附图说明
参考附图，其中如在下面说明书中更详细描述的，特定的实施方案及本发明进一步的优点被图示说明，在附图中：
图1是包括焊机的焊接系统的框图，该焊机经由通用耦合器接合到第二气体递送系统；
图2是图1所示的焊接系统的详细框图，该详细框图示出主气体递送系统和第二气体递送系统以及通用耦合器内的部件；
图3是罩用于示例性的前后排列的焊接系统的实施方案的平面视图；
图4是通用耦合器的立体视图，该通用耦合器被用来将罩耦合到焊机；
图5是通用耦合器的平面视图，该通用耦合器被用来将罩耦合到焊机以递送跟随的保护气体；以及
图6是系统的分解视图，该系统便利跟随的保护气体到焊机的递送。
详细描述
现参考附图，其中示出的图是为了图示说明示例性实施方案的目的，图1示出焊接系统100，该焊接系统100一般地被用来在受控的环境便利材料的焊接。该焊接系统100包括焊机101，该焊机101采用气体保护金属电弧(MIG)、钨极气体保护电弧(TIG)或其他使用保护气体的焊接技术。以这种方式，焊接区域可以被保护免遭可以降低焊接质量的周围气体(例如氧气、氮气、二氧化碳和水蒸气)。不使用保护气体可能导致有害影响，例如多孔的和不牢固的焊缝，和/或过多的飞溅。
在实施方案中，焊接系统100是可移动的并且在WD方向行进。如图3所示，焊接系统可以具有一个或更多个焊炬322，324，该一个或更多个焊炬322，324每个使用被供给到主区域172的焊条来便利焊接操作。为了减轻不合标准的结果，该焊接系统100包括主气体递送系统188以及第二气体递送系统198，该主气体递送系统188将保护气体分配到该主区域172中，该第二气体递送系统198将保护气体分配到第二区域174中。在实施方案中，主气体递送系统188被并入焊机101，该焊机101是非专门设计的(off-the-shelf)。在这个实施例中，第二区域174相对于行进方向WD跟随主区域172。然而，该第二区域174可以被设置在基本上相对于该主区域172和WD方向的任何位置，以提供适合的焊接环境。
尽管示例性实施方案示出单个第二气体递送系统，本领域技术人员将意识到，对于邻近焊接操作的气体受控递送，多个气体递送系统可以被同时采用。而且，每个气体递送系统可以采用通用耦合器，其中针对每个气体递送系统多个分配点被采用。从而，本文描述的系统和方法可以被调整比例规模来在不同的位置提供在特定且变化的流率的气体，以创建邻近焊缝的气体递送的期望的占地区域。
通用耦合器192被用来将第二气体递送系统198接合到焊机101。在实施方案中，焊机101作为已知尺寸和形状尺寸的非专门设计的产品被采购。例如，针对单个焊条的GMAW焊机的品牌和型号可以具有长度、宽度和周长等特定的尺寸。在一个实施例中，相同的制造商可以生产前后排列的焊条的GMAW焊机，该前后排列的焊条的GMAW焊机具有与单个焊条的GMAW焊机型号相比以已知量变化的尺寸。通用耦合器192通过不管尺寸和/或形状将第二气体递送系统接合到焊机101来克服这样的尺寸上的不一致。以这种方式，第二气体递送系统可以被接合到任何焊机，以增加保护气体的包络来创建最佳的焊接环境。
图2提供上述焊接系统100的详细视图。主气体递送系统188包括储库102、气体流量阀104和主嵌入件110。该主气体递送系统188可以邻近一个或更多个焊丝送进系统(未示出)来设置，该一个或更多个焊丝送进系统根据需求将可消耗的焊条(一条或多条)递送到焊接区域。然而，为简洁起见，一般的焊接工艺，以及特别地焊丝递送在本文没有被进一步详细地描述，因为这样的技术是本领域技术人员所很好地理解的。该主气体递送系统188可以被部分地或整体地设置在壳体178内，该壳体178由保护其中的部件免遭一般严酷环境的材料制成。该壳体178可以具有与焊接技术、焊条数量、保护气体的量和/或一个或更多个其他因素相应的变化的尺寸。对各个焊接系统，该壳体178还可以包括宽的半径范围、变化的凸起部分以及其他不一致的表面非规则性。
气体管线103便利气体从储库102到气体流量阀104的递送并且气体管线105便利气体从气体流量阀104到主嵌入件110的递送。图3图示说明气体入口310，该气体入口310可以被用来便利气体从储库到气体流量阀104的递送。储库102被用来以预先确定的压力、温度和密度范围储存保护气体。在实施例中，储库内的保护气体是惰性的，例如氦气和氩气，该保护气体可以被用于有色金属材料的焊接。可替换地或此外，例如二氧化碳的半惰性气体、氧气、氮气和/或氢气被用来有助于高的焊接质量。当开启时，该气体流量阀104被用来从储库102释放气体，以递送到嵌入件110。该气体流量阀104可以包括螺线管、伺服系统或其他机构(未示出)，以基于从控制部件160发出的信号开启和关闭阀。
在这个示例性实施方案中，主嵌入件110在主区域172内邻近焊接位置被设置，其中一个或更多个焊条在熔池被消耗来形成焊缝。第二嵌入件132被设置在第二位置，该第二位置相对于行进WD方向跟随该主嵌入件。嵌入件110，132在主区域172和第二区域174内分别分配气体，其中区域172,174可以相对于彼此具有百分比的重叠。以这种方式，区域172,174延伸出受保护免遭大气条件的区域，由此允许进行更大的焊接操作和/或允许沿WD方向的增加的速度。
主嵌入件110可以由便宜的但可耐用的材料例如不锈钢或相似的金属制成。主嵌入件110可以被耦合到焊机101来便利重复的移除和替换，该移除和替换应该是在现有的嵌入件110被损坏或以其他方式变得有缺陷(例如，由于焊缝金属飞溅的积聚)时需要。在实施例中，突出部、销和其他紧固件可以被用来允许使用者当需要时换出嵌入件110。主嵌入件110被设计来经由主输入端112接收气体，该气体从主嵌入件110经由主输出端114被分配。为了这个目的，多个通气孔(vents)或其他开口可以被选定尺寸且以所需的几何结构被设置在输入端112、输出端114和/或主嵌入件110内，以便利合适的区域尺寸、气体浓度和/或其他参数来创建适合的焊接条件。
第二气体递送系统198包括储库122、气体流量阀124和气体耦合装置126，该气体耦合装置126被耦合到第二嵌入件132，以向第二区域174递送。在一个实施方案中，储库122与储库102相同，其中气体从共同源被递送到主气体递送系统和第二气体递送系统二者。气体管线123便利气体从储库122到气体流量阀124的递送并且气体管线125便利气体从气体流量阀124到气体耦合装置126的递送。气体耦合装置126可以是快速断开的装置，或允许来自储库的气体被方便地连接以分配气体到第二嵌入件132的其他装置。如上面关于主嵌入件所讨论的，这样的气体可以经由第二输入端136接收并且经由第二输出端138分配。
当期望气体的递送时，气体流量阀124经由控制部件160开启。如上面关于气体流量阀104所讨论的，阀124可以包括螺线管，该螺线管基于从控制部件160输入的信号被机械地开启和关闭。阀124也可以基于任何数量的因素(包括其他第二气体递送系统和/或分配点的数量、焊接环境和要求、利用的气体类型、需要的气体的全部量(volume)及焊接系统的速度等)以不同程度增量地被开启和关闭。阀也可以以与改变的需要相应的方式周期性地被开启或关闭。
在一个实施方案中，控制部件160是可操作来执行所公开的体系结构的计算机。为了对本发明的各种方面提供附加背景，下面的讨论意图提供适合的计算环境的简洁、一般的描述，在该适合的计算环境中本发明的各种方面可以被实现。控制部件160可以采用计算机可执行的指令，该指令可以在一台或更多台计算机上运行，该指令结合其他程序模块和/或作为硬件和软件的结合来实现。一般地，程序模块包括例程、程序、部件和数据结构等，所述程序模块执行特定的任务或实现特定的抽象数据类型。例如，这样的程序和计算机可执行的指令可以经由机器人使用各种机器控制范例来处理。
而且，本领域技术人员将意识到发明方法可以用其他计算机系统配置来实施,包括单处理器或多处理器计算机系统、微型计算机、大型计算机和个人计算机、手持式计算装置、基于微处理器的或可编程的消费性电子产品等等，它们中的每个可以被可操作地耦合到一个或更多个相关联的装置。本发明的图示说明的方面也可以在分布式的计算环境被实施，在该分布式的计算环境中，特定的任务由通过通信网络被链接的远程处理装置执行。在分布式的计算环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器储存装置两者。
控制部件160可以利用示例性环境来实现包括计算机的发明的各种方面，其中为了通信目的该计算机包括处理器162、存储器164和系统总线166。系统总线166将系统部件(包括但不限于存储器164)耦合到处理器162。处理器162可以是任何各种商业上可获得的处理器。双微处理器和其他多处理器体系结构也可以作为处理器162被采用。
系统总线166可以是若干总线结构类型中的任何一种，包括使用任何种类商业上可获得的总线体系结构的存储器总线或存储控制器、外围总线和本地总线。存储器164可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。基本输入/输出系统(BIOS)被储存在ROM，该基本输入/输出系统(BIOS)包括基本例程，该基本例程有助于在控制部件160内的元件之间传递信息，例如在启动阶段。
控制部件160还可以包括硬盘驱动器、磁盘驱动器以及光盘驱动器，该磁盘驱动器例如从可移动磁盘读取或写入可移动磁盘，该光盘驱动器例如用来读取CO-ROM磁盘或者从其他光介质读取或写入其他光介质。控制部件160可以包括计算机可读介质的至少某种形式。计算机可读介质可以是可被计算机访问的任何可获得的介质。通过实施例的方式而不是限制，计算机可读介质可以包括计算机储存介质和通信介质。计算机储存介质包括以任何方法或技术实现来用于信息(例如，计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)储存的易失的和非易失的，可移动的和非可移动的介质。计算机储存介质包括，但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字多功能磁盘(DVD)或其他磁性储存装置，或者可以被用来储存所需信息并且可以被控制部件160访问的其他媒介。
通信介质典型地包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或在被调制的数据信号中的其他数据(例如载波或其他传输机制)，并且包括任何信息递送介质。术语“被调制的数据信号”意思是具有以这样的方式为了在信号中编码信息而设置或改变的其特性中的一个或更多个的信号。通过实施例的方式而不是限制，通信介质包括有线介质例如有线网或直接有线连接，以及无线介质例如声音的(acoustic)、RF、红外的介质和其他无线介质。任何上面的结合也应该被包括在计算机可读介质的范围内。
大量程序模块可以被储存在驱动器和RAM中，包括操作系统、一个或更多个应用程序、其他程序模块和程序数据。在控制部件160的操作系统可以是任何大量商业上可获得的操作系统。
此外，使用者可以通过键盘和指向装置(例如鼠标)将命令和信息输入计算机。其他输入装置可以包括传声器、IR远程控制、轨迹球、笔输入装置、控制杆、游戏板、数字化板、卫星碟和扫描仪等等。这些或其他输入装置通常由被耦合到系统总线的串行端口接口连接到处理器，但是可以由其他接口连接，例如并行端口、游戏端口、通用串行总线(“USB”)、IR接口和/或各种无线技术。监视器(未示出)或显示装置的其他类型也可以经由接口(例如视频适配器)连接到系统总线。可视化输出也可以由远程显示网络协议(例如远程桌面协议、VNC和X-窗口系统等)完成。除了可视化输出，计算机典型地包括其他外围输出装置，例如扬声器和打印机等。
显示器(未示出)可以与控制部件160一起使用来呈现电子地从处理器接收的数据。例如，显示器可以是LCD、等离子体和CRT等的监视器，该监视器电子地呈现数据。可替换地或此外，显示器可以以硬复制格式(例如打印机、传真机和绘图仪等)呈现接收的数据。显示器可以以任何颜色呈现数据并且可以经由任何无线或硬连线协议和/或标准从控制部件160接收数据。
计算机可以在使用到一个或更多个远程计算机(例如远程计算机(一个或多个))的逻辑和/或物理连接的网络环境中操作。远程计算机(一个或多个)可以是工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、基于娱乐工具的微处理器、对等(peer)装置或普通网络节点，并且典型地包括相对于计算机描述的部件中的许多或所有。描述的逻辑连接包括局域网(LAN)和广域网(WAN)。这样的网络化环境在办公室、企业范围的计算机网络、企业内部网和互联网是常见的。
当被用在LAN网络化环境时，计算机由网络接口或适配器连接到本地网络。当被用在WAN网络化环境时，计算机典型地包括调制解调器，或者被连接到LAN上的通信服务器，或者具有用于在WAN(例如互联网)上建立通信的其他装置。在网络环境中，关于计算机描述的程序模块或其中的部分可以被储存在远程存储器储存装置。将理解的是，本文描述的网路连接是示例性的并且在计算机间建立通信链接的其他装置可以被使用。
通用耦合器192包括第一支架152和第二支架150，该第一支架152和第二支架150经由一个或更多个紧固件156固定到焊机壳体178。支架150,152可以被成形来方便地适应具有宽范围的尺寸属性的不同焊机型号的轮廓。在实施方案中，支架150,152二者包括如图4所描述的新月形状特征，以适应壳体半径的宽范围。紧固件156,157可以被设置在套筒156a，157a内，该套筒156a，157a相对于壳体178分别提供支架150，152间所期望的间隔。
回来参考图2，罩130(以及耦合到罩130的第二嵌入件132)经由转板140接合到第二支架150。罩130为气体耦合装置126和相关的部件提供保护来确保它们在焊接工艺期间没有被损坏。罩可以由钢、铜或者比例如青铜材料可以在较大的比例经受高温的其他材料制成一般用于气体配件(例如气体耦合装置126)的。材料的选择可以基于其他因素，包括易于飞溅的移除。相似于支架150,152，罩也可以包括与焊机壳体178表面的形状一致的形状特征。
转板140便利罩/第二嵌入件组件相对于第二支架150的直线运动和旋转运动。组件的示例性可替换位置用虚线描述。这样的运动可以通过一个或更多个机械部件的使用来完成，以将转盘140耦合到组件和第二支架150。通用耦合器内的部件可以由适合于焊接环境的材料(包括金属和/或复合材料)制成。在实施例中，转板(及周围的部件)被包在鞘、套或相似的封闭物中来最小化灰尘、污垢和碎片，以免弄脏机构。
在实施方案中，如图3、图4和图5所示，转板经由设置在罩130上的垂直凸起部分368内的销366耦合到组件。转板还包括中间地设置在主体360内的槽364，以提供销362相对于第二支架150的直线的和/或旋转的运动。以这种方式，罩可以被安置为适合来为第二区域174提供所期望的位置。在一个实施例中，焊机绕管道的周长行进，其中在相应于管道半径的角度，保护是必需的。在另一实施例中，焊机沿有轮廓的或阶梯状的表面行进，其需要不同于针对罩组件的零度配置的保护。将理解的是，零度配置在所公开的实施方案的至少图3中被图示说明。
超出本文描述的那些来便利直线和旋转运动的其他部件在所述主题的实施方案的范围内，包括一个或更多个板、槽、螺丝、销和其他适合的部件和配置。利用这样的实施方案，通用耦合器可以便利从0-180度的旋转以及相关联的直线运动。在可替换的实施方案中，第二嵌入件和组件可以相对于主嵌入件经由通用耦合器192正交地固定来为第二区域174提供不同的位置。在一个实施方案中，从零度位置的旋转可以在逆时针方向。
图5也图示说明针对第二嵌入件132相对于罩130的示例性配置。在这个实施例中，第二嵌入件132经由一个或更多个螺丝512固定到罩130的底部。当第二嵌入件132被更换时，螺丝512可以方便地被移除，当替换的嵌入件被嵌入相同的位置时该螺丝512被放回。可替换地或此外，表面可以通过研磨或相似的工艺被矫正来代替嵌入件的移除。更换的又另一选择是移除并翻转嵌入件，以将新表面暴露到焊接环境。所有这些方法可以为嵌入件提供超出在常规系统典型地获得的寿命的延长寿命。
图6提供这个示例性配置的附加细节，其中通气孔(breather vent)380被示出来在罩130内连接气体耦合装置126，以从储库到第二嵌入件递送气体。如示出的，罩130不仅保护气体管线和耦合装置免遭焊接环境，而且当作歧管来最后将气体递送到第二或其他区域。在实施方案中，气体通过耦合装置从气体管线移动且移动进通气孔380。从那里，气体通过多孔的或半多孔的嵌入件132被分配且被分配到第二(或其他)区域。
上面实施例只是图示说明本发明各种方面的几种可能的实施方案，其中本领域技术人员根据阅读和理解本说明书和附图会想到等同的变更和/或修饰。特别地，相对于被上面描述的部件(组件、设备/装置、系统和电路等等)执行的各种功能，用来描述这样的部件的术语(包括涉及“装置(means)”)意图与执行被描述部件(例如功能上是等同的部件)的具体功能的任何部件(例如硬件、软件或其中的组合)相对应，除非以其他方式被指出，即使结构上不等同于执行本发明图示说明的实现方式中的功能的公开结构。此外，尽管本发明的特定特征相对于只是几种实现方式中的一个可能已被公开，当针对任何给出的或特定的应用是期望的且有利时，这样的特征可以与其他实现方式的一个或更多个其他特征结合。还有，在某种程度，术语“包含(including)”、“包含(includes)”、“具有(having)”、“具有(has)”、“带有(with)”或其中的变形在详细的说明书和/或权利要求中被使用，这样的术语以相似于术语“包括(comprising)”的方式意图是包括性的。
本书面说明书使用实施例来公开本发明，包括最佳实施模式，并且也使本领域普通技术人员能够实行本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法。本发明可取得专利权的范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他实施例。这样的其他实施例意图在权利要求书的范围内，如果它们具有不是不同于权利要求的书面语言的结构要素，或者如果它们包括和权利要求书的书面语言无实质不同的等同结构要素。
参考标号：
100    焊接系统         157a   套管
101    焊机             160    控制部件
102    第一储库         162    处理器
103    气体管线         164    存储器
104    第一气体流量阀   166    系统总线
105    气体管线         172    主区域
110    主嵌入件         174    第二区域
112    主输入端         178    壳体
114    主输出端         188    主气体递送系统
122    第二储库         192    通用耦合器
123    气体管线         198    第二气体递送系统
124    第二气体流量阀   310    气体入口
125    气体管线         322    第一焊炬
126    气体耦合装置     322A   焊条
127    气体管线         324    第二焊炬
130    罩               324A   焊条
132    第二嵌入件       360    主体
136    第二输入端       362    销
138    第二输出端       364    槽
140    转板             366    销
150    第二支架         368    垂直凸起部分
152    第一支架         380    通气孔
156    紧固件           512    螺丝
156a   套管
157    紧固件           WD     行进方向

Claims (15)

1.一种焊接系统(100)，所述焊接系统(100)在行进方向(WD)移动，所述焊接系统(100)包括：
至少一个焊炬(322；324)，所述至少一个焊炬(322；324)导向第一位置，所述至少一个焊炬每个包括焊条，所述焊条被用来便利在所述第一位置的焊接；
主区域(172)，所述主区域(172)在所述第一位置围绕所述焊条；
第二区域(174)，所述第二区域(174)相对于所述行进方向(WD)位于所述主区域之后；以及
第二气体管线(123,125,127)，所述第二气体管线(123,125,127)朝向所述第二区域(174)递送保护气体。
2.权利要求1所述的焊接系统，还包括：
主气体管线(103,105)，所述主气体管线(103,105)朝向所述主区域(172)递送保护气体；以及
主嵌入件(110)，所述主嵌入件(110)从所述第一气体管线朝向所述主区域(172)分配气体。
3.权利要求2所述的焊接系统，还包括：
第二嵌入件(132)，所述第二嵌入件(132)从所述第二气体管线朝向所述第二区域(174)分配气体。
4.权利要求1至3中的任一项所述的焊接系统，还包括：
通用耦合器(192)，所述通用耦合器(192)安装到所述焊接系统，所述通用耦合器将所述第二嵌入件(132)固定在相对于所述第二区域(174)的空间中。
5.权利要求4所述的焊接系统，所述通用耦合器(192)还包括：
第一支架(152)，所述第一支架(152)被设置在所述焊接系统(100)的第一侧上；
第二支架(150)，所述第二支架(150)被设置在所述焊接系统的第二侧上，所述焊接系统的所述第二侧邻近所述第二气体管线；以及
一个或更多个紧固件(156,157)，所述一个或更多个紧固件(156,157)将所述第一支架紧固到所述第二支架，以将所述通用耦合器耦合到所述焊接系统。
6.权利要求4或5所述的焊接系统，所述通用耦合器(192)还包括：
气体耦合装置(126)，所述气体耦合装置(126)将所述第二气体管线固定在适当位置。
7.权利要求4至6中的任一项所述的焊接系统，所述通用耦合器(192)还包括：
罩(130)，所述罩(130)保护所述第二气体管线和所述气体耦合装置(126)免遭一种或更多种环境条件。
8.权利要求7所述的焊接系统，所述通用耦合器(192)还包括：
转板(140)，所述转板(140)将所述罩(130)耦合到所述第二支架(150)，所述转板便利所述罩的直线的和/或旋转的运动。
9.权利要求1至8中的任一项所述的焊接系统，其中所述焊接系统(100)包括至少一个GMAW焊机或GTAW焊机。
10.权利要求1至9中的任一项所述的焊接系统，还包括：
第一储库(102)，所述第一储库(102)储存保护气体；
第一气体流量阀(104)，所述第一气体流量阀(104)允许气体从所述第一储库流到主嵌入件(110)；
第二储库(122)，所述第二储库(122)储存保护气体；以及
第二气体流量阀(124)，所述第二气体流量阀(124)允许气体从所述第二储库流到第二嵌入件(132)。
11.权利要求3所述的焊接系统，还包括：
气体耦合装置(126)，所述气体耦合装置(126)将所述第二气体流量阀(124)耦合到所述第二嵌入件(132)；以及
快速断开部件，所述快速断开部件被设置在所述气体管线中，以当所述气体管线从所述气体耦合(126)被断开时关闭来自所述第二储库(122)的气体的递送。
12.一种前后排列的焊接系统，所述前后排列的焊接系统在行进方向(WD)移动，所述前后排列的焊接系统包括：
第一焊炬(322)和第二焊炬(324)，所述第一焊炬和所述第二焊炬每个包括焊条(322A,324A)，所述焊条(322A,324A)被用来便利在所述第一位置的焊接；
主区域(172)，所述主区域(172)围绕所述焊条；
第一气体管线，所述第一气体管线朝向所述主区域递送保护气体；
第二区域(174)，所述第二区域(174)相对于所述行进方向(WD)跟随所述主区域(172)；以及
第二气体管线，所述第二气体管线朝向所述第二区域(174)递送保护气体。
13.权利要求12所述的焊接系统，还包括：
主嵌入件(110)，所述主嵌入件(110)从所述第一气体管线朝向所述主区域(172)分配气体；以及
第二嵌入件(132)，所述第二嵌入件(132)从所述第二气体管线朝向所述第二区域(174)分配气体；以及
通用耦合器(192)，所述通用耦合器(192)安装到所述焊接系统(100)，所述通用耦合器将一个或更多个气体分配点固定在相对于所述第二区域(174)的空间中。
14.权利要求13所述的焊接系统，所述通用耦合器(192)还包括：
第一支架(152)，所述第一支架(152)被设置在所述焊接系统的第一侧上；
第二支架(150)，所述第二支架(150)被设置在所述焊接系统的第二侧上，所述焊接系统的所述第二侧邻近所述第二气体管线；
一个或更多个紧固件(156,157)，所述一个或更多个紧固件(156,157)将所述第一支架紧固到所述第二支架，以将所述通用耦合器耦合到所述焊接系统(100)；
罩(130)，所述罩(130)保护所述第二气体管线免遭一种或更多种环境条件；以及
转板(140)，所述转板(140)将所述罩耦合到所述第二支架，所述转板便利所述罩的直线的和/或旋转的运动。
15.一种焊接系统，所述焊接系统在行进方向移动，所述焊接系统包括：
多个焊炬(322；324)，所述多个焊炬(322；324)每个包括焊条(322A,324A)，所述焊条(322A,324A)被用来便利焊接；
主区域(172)，所述主区域(172)围绕所述焊条；
第二区域(174)，所述第二区域(174)相对于所述行进方向(WD)跟随所述主区域；
气体管线，所述气体管线朝向所述第二区域(172)递送保护气体；
罩(130)，所述罩(130)保护所述气体管线免遭一种或更多种环境条件，所述气体管线被固定到所述罩；以及
通用耦合器(192)，所述通用耦合器(192)将所述罩耦合到所述焊接系统(100)，所述通用耦合器便利所述罩的直线的和/或旋转的运动。
CN201280056352.8A 2011-09-15 2012-09-13 用于焊接系统的气体保护装置 Pending CN103958107A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/233,942 US20130068745A1 (en) 2011-09-15 2011-09-15 Gas shielding device for a welding system
US13/233,942 2011-09-15
PCT/IB2012/001785 WO2013038258A1 (en) 2011-09-15 2012-09-13 Gas shielding device for a welding system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103958107A true CN103958107A (zh) 2014-07-30

Family

ID=47049330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280056352.8A Pending CN103958107A (zh) 2011-09-15 2012-09-13 用于焊接系统的气体保护装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20130068745A1 (zh)
JP (1) JP2014526384A (zh)
CN (1) CN103958107A (zh)
AU (1) AU2012310241A1 (zh)
CA (1) CA2847612A1 (zh)
DE (1) DE202012012938U1 (zh)
MX (1) MX2014003041A (zh)
WO (1) WO2013038258A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107567367A (zh) * 2014-12-18 2018-01-09 伊利诺斯工具制品有限公司 用于通过焊接气体管线进行通信的系统和方法
CN109759680A (zh) * 2018-12-27 2019-05-17 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 熔化极气体保护的焊接装置及用于镀金属材料的焊接方法
CN110076429A (zh) * 2019-05-15 2019-08-02 贵州民族大学 一种mig焊接装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9844828B2 (en) * 2012-08-31 2017-12-19 Illinois Tool Works Inc. Wire feeder assembly with motor mount
US10213861B2 (en) * 2013-03-11 2019-02-26 Illinois Tool Works Inc. Automated system for machine set-up of welding power sources and welding systems
EP3166742A1 (en) 2014-07-07 2017-05-17 Kuka Robotics Corporation Gas systems and methods of welding
WO2018066137A1 (ja) * 2016-10-07 2018-04-12 株式会社前川製作所 溶接装置
DE102016220509A1 (de) * 2016-10-19 2018-04-19 Kjellberg-Stiftung Schleppgasdüse
EP3744464A1 (de) * 2019-05-28 2020-12-02 Linde GmbH Schnellwechselsystem für schutzgas-schleppdüsen
ES2907813B2 (es) * 2019-09-24 2022-10-11 Lortek S Coop Sistema inteligente de protección local con control de temperatura para procesos de fabricación aditiva mediante arco e hilo
US11673204B2 (en) 2020-11-25 2023-06-13 The Esab Group, Inc. Hyper-TIG welding electrode
EP4151350A1 (en) * 2021-09-16 2023-03-22 Linde GmbH Trailing gas nozzle with integrated cooling

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2644070A (en) * 1946-09-05 1953-06-30 Union Carbide & Carbon Corp Inert gas blanketed welding rod feed
US2756311A (en) * 1954-03-24 1956-07-24 Union Carbide & Carbon Corp High-speed tandem arc working
US2813190A (en) * 1954-11-01 1957-11-12 Air Reduction Multiple arc welding
US2902587A (en) * 1955-04-29 1959-09-01 Chemetron Corp Arc welding process and apparatus
US2866074A (en) * 1956-07-19 1958-12-23 Bela M Ronay After cooler for welding torches
US2876330A (en) * 1957-02-18 1959-03-03 Union Carbide Corp Inert gas shielded metal arc cladding process
US2959666A (en) * 1958-05-29 1960-11-08 Air Reduction Arc welding
US3875364A (en) * 1973-04-23 1975-04-01 Dallas T Boyett Apparatus for inert gas shielded welding
US4680440A (en) * 1981-04-07 1987-07-14 Barlet Loren E Shielding arrangement and method for TIG
US4839489A (en) * 1988-02-16 1989-06-13 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Trailer shield assembly for a welding torch
US5155330A (en) * 1991-08-02 1992-10-13 The Lincoln Electric Company Method and apparatus for GMAW welding
US5393943A (en) * 1992-08-25 1995-02-28 Takata Corporation Acceleration sensor
US5393948A (en) * 1994-04-11 1995-02-28 Martin Marietta Open faced trailing welding shield
US5811055A (en) * 1996-02-06 1998-09-22 Geiger; Michael B. Torch mounted gas scavaging system for manual and robotic welding and cutting torches
US6207929B1 (en) * 1999-06-21 2001-03-27 Lincoln Global, Inc. Tandem electrode welder and method of welding with two electrodes
US6172333B1 (en) * 1999-08-18 2001-01-09 Lincoln Global, Inc. Electric welding apparatus and method
US6627839B1 (en) * 2000-02-14 2003-09-30 Stephen Luckowski Dual-torch gas metal arc pulse welding for overlay applications
US6797923B2 (en) * 2002-05-08 2004-09-28 Illinois Tool Works Inc. Welding cable insulation method and apparatus
AT500898B8 (de) * 2003-12-15 2007-02-15 Fronius Int Gmbh Schweissanlage
DE102005014969A1 (de) * 2005-04-01 2006-10-05 Linde Ag Verfahren zum Lichtbogenschweißen
CA2611260C (en) * 2006-06-14 2011-07-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Tandem arc welding device
WO2007144997A1 (ja) * 2006-06-14 2007-12-21 Panasonic Corporation アーク溶接制御方法
JP5345392B2 (ja) * 2006-08-02 2013-11-20 大陽日酸株式会社 タンデムガスメタルアーク溶接方法、これに用いられる溶接用トーチおよび溶接装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107567367A (zh) * 2014-12-18 2018-01-09 伊利诺斯工具制品有限公司 用于通过焊接气体管线进行通信的系统和方法
US11097371B2 (en) 2014-12-18 2021-08-24 Illinois Tool Works Inc. System and method for communication with welding gas line
CN109759680A (zh) * 2018-12-27 2019-05-17 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 熔化极气体保护的焊接装置及用于镀金属材料的焊接方法
CN110076429A (zh) * 2019-05-15 2019-08-02 贵州民族大学 一种mig焊接装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2847612A1 (en) 2013-03-21
MX2014003041A (es) 2014-05-30
DE202012012938U1 (de) 2014-06-06
WO2013038258A1 (en) 2013-03-21
AU2012310241A1 (en) 2014-03-20
JP2014526384A (ja) 2014-10-06
US20130068745A1 (en) 2013-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103958107A (zh) 用于焊接系统的气体保护装置
JP5021643B2 (ja) 構成可能なデュアルプロセス溶接ヘッドおよびその構成方法
US6649858B2 (en) Multi-application welding system and method
US20190163172A1 (en) Systems and methods supporting predictive and preventative maintenance
US9511442B2 (en) Adaptable rotating arc welding method and system
EP1306158A1 (en) Automatic welding device and welding skill training device
CN105706007A (zh) 用于选择焊接参数的系统和方法
CN107755912B (zh) 管材全位置激光-电弧复合焊接系统
US20230099949A1 (en) Automated welding system for interchangeable welding heads
US20230191690A1 (en) Laminate molding method
JPH0712540B2 (ja) アーク溶接方法及び装置、並びにフラックスコアードワイヤ
CN101554671A (zh) 电弧焊接法
US6727465B1 (en) Apparatus for overlay welding of a tube exterior
KR20210084988A (ko) 굴곡부 용접이 가능한 로봇용접 장치 및 그 제어 방법
CN205414670U (zh) 一种新型精准弧焊机器人
JP2017154184A (ja) 回転消耗品を用いる溶接のためのシステム及び方法
CN103231161A (zh) 一种导轨装置及应用该装置全位置焊接水压试验封头的工艺方法
US20220305579A1 (en) Tig welding system
US20030062353A1 (en) Welding gun having a plated tip and method for making same
US20240066621A1 (en) Welding torch with shield gas screen
WO2022212265A1 (en) Tig welding system
TW201742698A (zh) 壓縮機殼體的焊接方法
Xie Quality assurance and control for robotic GMA welding
Bothma Welding 101: Welding types part 1
Harwig et al. Semiadaptive synergic-fill welding tractor for ship unit erection

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140730