CN104582892A - 焊接送丝装置的具有用于驱动轮的齿轮、轮毂和定位器的主动轮承载机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于与电焊机的送丝装置一起使用的主动轮承载机构(36)，主动轮承载机构(36)包括由齿轮(42)驱动转动的轮毂(46)，主动轮承载机构(36)还包括至少一个沿轮毂(46)轴向地延伸并径向地向外伸出轮毂(46)的凸耳(60)，和至少一个从轮毂(46)的外表面伸出的定位器(92)。定位器(92)相对于轮毂(46)在轴向上固定，并可在径向上可移动，从而用于将主动轮安装至轮毂(46)。凸耳(60)的外端还包含对准部分，该对准部分与凸耳(60)的其余部分相比具有不同的轮廓形状，从而更加方便了主动轮的安装槽与凸耳(60)进行对准。

Description

焊接送丝装置的具有用于驱动轮的齿轮、轮毂和定位器的主动轮承载机构

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2012年8月24日提交的美国临时专利申请号61/692,806的优先权，以上临时专利申请的全文以引用方式并入于此。

技术领域

本发明通常涉及一种焊接送丝装置，特别是涉及一种用于支承焊接送丝装置中的主动轮并驱动主动轮转动的主动轮承载机构。

背景技术

某些焊接送丝装置中的主动轮通过紧固件固定至主动轮承载机构，这样，往往需要采用工具来拆卸和安装主动轮。现有的某些无需采用工具操作的主动轮承载机构需要对主动轮承载机构的某个或某些部件进行灵巧的动手操作，而这在手上戴有焊接手套时便变得比较困难。一种现有的无需采用工具操作的主动轮承载机构，其具有球轴承止动器，该球轴承止动器既能将主动轮固定于主动轮承载机构上，又能将主动轮从其在主动轮承载机构的安装位置上撤离或移除。上述操作由主动轮承载机构的以下结构实现：主动轮承载机构包含了一个按钮，推动该按钮时能使球轴承止动器沿主动轮承载机构纵向移动，从而使得球轴承止动器与主动轮的内表面结合，以及将主动轮从其安装位置上移除。但对于上述主动轮承载机构来说，需要在其周围为按钮的布置及操作留有足够的空间。

发明内容

本发明公开了一种结构简单紧凑的主动轮承载机构，其使得当将主动轮安装在其上时能够实现主动轮的快速对准，同时还实现了只需将主动轮推动到主动轮传机构上或者将主动轮拉出远离主动轮承载机构，便可完成主动轮的安装或拆卸，而无需对主动轮承载机构中的部件进行任何操作。所述主动轮承载机构还包括驱动凸耳，其与主动轮的槽相接合用于驱动主动轮进行转动。凸耳的端部相对于主动轮承载机构的定位器进行设置，以使得当将主动轮安装至主动轮承载机构上时，凸耳在定位器与主动轮进行接合之前就先与主动轮接合。这样，便实现了主动轮在主动轮承载机构上的自行对准，可防止主动轮中的槽与定位器(而非驱动凸耳)没有对准。

根据本发明的一种方案，用于与电焊机送丝装置一起使用的主动轮承载机构包括由齿轮驱动转动的轮毂，所述轮毂包括有至少一个凸耳和至少一个定位器，其中凸耳沿轮毂轴向地延伸并且径向向外伸出轮毂，而且定位器从轮毂的外表面伸出。定位器相对于轮毂在轴向上固定，并可在径向上可移动，从而用于将主动轮安装至轮毂上。凸耳的外端可包含对准部分，且该对准部分与凸耳的其余部分相比具有不同的轮廓形状，从而更加方便了主动轮的安装槽与凸耳进行对准。这样，便简便地实现了将主动轮对准至适当的安装位置上，同时无需借助工具便可完成主动轮的安装，因为无需对主动轮承载机构中的任何部件进行操作。

根据本发明的另一种方案，所述凸耳包括对准部分，该对准部分相对于定位器进行设置，以使得当将主动轮安装至主动轮承载机构上时，该对准部分在定位器与主动轮进行接合之前就先与主动轮接合。在轮毂内端和轮毂外端均设有轴承，用于支承轮毂转动。齿轮和轮毂可形成一体结构，这样位于轮毂内端的轴承便封装于齿轮内。凸耳的截面形状可大体上呈矩形。凸耳也可采用大体上具有圆形截面形状的销。凸耳所包含对准部分，该对准部分可与凸耳的其余部分具有不同的轮廓形状。所述对准部分可包含有倾斜表面，该倾斜表面以一定的角度朝向轮毂的位于凸耳外端的部分延伸。所述对准部分还可包括位于凸耳外端的穹顶表面。这样便可保证主动轮自行对准到主动轮承载机构上。

根据本发明的另一种方案，所述轮毂的外周向表面上开设有截面形状大体上呈圆形周边形状的外部开口，并且定位器的至少一部分从该外部开口伸出。所述定位器可采用球轴承，当主动轮槽越过定位器时，该球轴承向内偏移并偏压抵靠主动轮的外部表面，从而将主动轮固定就位。所述轮毂的外周向表面和与所述外周向表面相对的内周向表面共同构成了轮毂侧壁，并且腔体从位于所述轮毂侧壁的外周向表面上的外部开口延伸至位于所述轮毂侧壁的内周向表面上的内部开口。位于所述轮毂的外周向表面上的外部开口的尺寸小于位于所述轮毂的内周向表面上的内部开口的尺寸。这样，既保证了主动轮在安装至主动轮承载机构的过程中能够自行对准、不会使主动轮槽与定位器对偏，同时也保证了定位器不会相对于主动轮承载机构轴向地偏移。

根据本发明的另一种方案，所述腔体贯穿所述轮毂侧壁的第一部分，同时与所述腔体对准设置的入孔贯穿所述轮毂侧壁中与所述第一部分相对的第二部分。所述腔体可以一定的角度贯穿所述轮毂侧壁，从而使得腔体的外部开口和内部开口在轮毂的轴向上处于不同的位置。所述腔体的内部开口可设置为比腔体的外部开口更接近于轮毂外端。这样，在主动轮承载机构上装配定位器时便相对更容易，其中，主动轮是首先与主动轮承载机构上的驱动凸耳进行恰当的对准，然后才与定位器进行接合。

附图说明

图1是根据本发明的包含主动轮承载机构的焊接系统的部分简化示意图；

图2是图1中的主动轮承载机构的结构示图；

图3是图2中的主动轮承载机构的结构分解图；

图4是图2中的主动轮承载机构的截面图；

图5是图2中的主动轮承载机构的另一种变化结构的示意图；

图6是图5中的主动轮承载机构的结构分解图；

图7是安装有图6中的主动轮承载机构的主动轮承载机构装配的结构示图；以及

图8是图7中的主动轮承载机构装配的截面图。

在对本发明的具体实施方式进行详述之前，应当明确的是，本发明并不将其申请局限于在以下具体实施方式和说明书附图中所阐述的关于结构及各组成部件的详细内容。本发明同样涵盖了其它的实施方式，并可以各种方式进行实施或实现。同时，应当明确的是，此处所用的所有措辞及术语是为了对本发明进行描述的目的，而不应视为是对本发明的限制。使用“包括”、“包含”及类似用语所代表的含义为不仅涵盖了随后所提及的各部分及其等同变换，同时还涵盖了未提及的其他部分及其等同变换。

具体实施方式

图1所示为焊接系统10的部分简化示意图。焊接系统10包括用于为焊接过程提供电力的电源12。焊接电缆14将电源12连接至送丝装置16，同时焊接电缆14还通过工件夹18将电源12与将在焊接过程中焊接的工件20连接。控制电缆22可操作地将电源12与送丝装置16的控制系统连接在一起，用于例如实现对公知的焊接电弧、送丝速度等常规参数进行控制。尽管图中所示的电源12和送丝装置16是分离设置的，但可以理解的是，二者当然也可以合并设于同一装置内。

仍参见图1，送丝装置16包括驱动机构24，驱动机构24从线轴28处接收焊丝26，并将焊丝26传送至焊炬或焊枪30，从而将焊丝26从设于焊枪30的喷嘴32内的接触端(图中未示出)传送出去。焊丝26为现有的熔化电极，其用于在焊接过程中作为填充材料，并且焊丝26可由各种合适的金属材料制成，该金属材料低碳钢或不锈钢，镍，以及铝。气瓶34为送丝装置16提供保护气32，保护气32直接输送至焊枪30并从喷嘴32输出，用于在焊接过程生成的焊接电弧周围形成气体保护环境。

仍参见图1，送丝装置16的驱动机构24包括主动轮承载机构装配，该装配包括支承结构35，如图中所示，该支承结构35通过其两端简易地对主动轮承载机构36进行支承。支承结构35中朝向驱动机构24底端的部分设有与驱动机构24固定连接的支架，同时支承结构35中朝向驱动机构24顶端的部分设有摆臂，该摆臂可相对驱动机构24进行枢转，以实现对焊丝26的挤压力进行调节并且接触驱动机构24的组件。主动轮承载机构36用于支承主动轮38，并且主动轮承载机构36由驱动机构24中的电机(图中未示出)来驱动其转动。图1中示出了由两对主动轮承载机构36及主动轮38来接合焊丝26的相反的两侧，以将焊丝26输送至焊枪30，当然，在具体实施时也可采用一对主动轮承载机构36及主动轮38来将焊丝26输送至焊枪30。

现参见图2，主动轮承载机构36包括齿轮40，通过齿轮40的轮齿42与送丝装置驱动机构24的齿轮组中的协作齿轮接合或者与送丝装置驱动机构24的电机输出轴端的齿轮接合，齿轮40被驱动进行转动。齿轮40包括朝外的表面44，轮毂46从齿轮40的朝外的表面44伸出。该轮毂46相对于齿轮40设置以使得齿轮40的转动转变为轮毂46的转动。轮毂46可以连接至齿轮40，也可与齿轮40一体形成。

现参见图3，轮毂46为具有周向侧壁的圆柱结构，该侧壁在图中显示为轮毂侧壁48，轮毂侧壁48限定外周向表面50和内周向表面52。轮毂46的内端54距齿轮40最近，轮毂46的外端56与齿轮40相隔开，并且在将主动轮38安装至主动轮承载机构36上时，轮毂46的外端56用于安放主动轮38。在轮毂内端54和轮毂外端56处均设有轴承58，用于以简易支承主动轮承载机构36使其在驱动机构24内转动(见图1)。在一具体实施例下，当齿轮40与轮毂46一体形成时，支承轮毂46的内端54的轴承58可设于齿轮40内。

现参见图2和图3，凸耳60相对于轮毂46轴向地延伸并且径向向外伸出轮毂外周向表面50。凸耳60可与轮毂外周向表面50接合，也可与轮毂外周向表面50间隔开。凸耳60被配置用于与主动轮38内的槽62接合，从而将主动轮承载机构36的转动转变为主动轮38的转动。在图示的实施例下，凸耳60采用截面形状大体为矩形的凸块，其至少一部分限定为位于一对大体上呈平面形状的侧壁之间，并且该凸块具有环形的外部表面，以与主动轮槽62的轮廓形状相适配。每个凸耳60均包括距齿轮40最近的内端64以及与齿轮40间隔开的外端66，且在将主动轮38安装至主动轮承载机构36上时，该外端66用于安放主动轮槽62。如图3所示，凸耳60的内端64包括螺纹孔68，螺纹孔68与贯穿齿轮40的孔70对准。紧固件72穿过齿轮40的孔70并与螺纹孔68接合，以将凸耳60固定至主动轮承载机构36。

仍参见图2和图3，每个凸耳60均包括对准部分74，对准部分74设于凸耳60的外端66，且其结构使得主动轮槽62与凸耳60之间能够快速对准。当将主动轮38安装至主动轮承载机构36上时，凸耳60的对准部分74是主动轮承载机构36中最先与主动轮槽62相接合的结构。这样，当将主动轮38安装至主动轮承载机构36上时，便使得主动轮38与主动轮承载机构36能够快速对准。相比于凸耳60中与对准部分74相邻的部分来说，对准部分74可具有与该相邻部分不一样的轮廓形状，即在图示中，凸耳60的对准部分74与凸耳60的其余部分具有不同的轮廓形状。在此实施例下，对准部分74包含倾斜表面76，该倾斜表面76呈向下的锥体形状，并以一定的角度朝向轮毂46的位于凸耳60的外端66的部分延伸。

仍参见图3，弹簧78保持在弹簧定位器80内。在此实施例下，弹簧78为环形弹簧，弹簧定位器80包括从凸耳60的对准部分74处延伸的柱82，且柱82延伸的方向与倾斜表面76所处的方向相反。每个柱82上均设有槽84，槽84从柱82的端表面向里延伸并且与弹簧78接合，从而能够通过弹簧78外围的多个位置对弹簧78进行固定。柱82穿过贯穿于轮毂侧壁48的第一组开口86，将弹簧78定位在轮毂侧壁48的内部，并且此时的弹簧78与轮毂侧壁48同心且与内周向表面52相邻(见图4)。上述由柱82所穿过的第一组开口86在轮毂46上彼此间隔开，并且第一组开口86被第二组开口88隔离开以使得开口86和开口88在轮毂46上彼此交替设置。通过该方式，每个开口88均设置为穿过轮毂46且正对开口86中的其中一个开口。

仍参见图3，主动轮定位器90从每个开口88向外延伸。在此实施例下，主动轮定位器90距轮毂外端56的距离相对地大于凸耳60的对准部分74距轮毂外端56的距离。通过此方式，主动轮38在与主动轮定位器90接合之前先与凸耳60的对准部分74接合，从而使得主动轮38在被主动轮定位器90固定至相应位置之前，就先相对于主动轮承载机构36的凸耳60自行进行对准。主动轮定位器90被配置为有助于将主动轮38安装至主动轮承载机构36以及选择性地将主动轮38固定于主动轮承载机构36上。在此实施例下，主动轮定位器90采用球轴承92，球轴承92相对于轮毂46在轴向上固定，并相对于轮毂46在大体径向上可移动。

参见图4，由弹簧78在球轴承92后方对球轴承92进行支撑，同时开口88大体上为圆形周边的形状(见图3)，且开口88的直径小于球轴承92的直径。这样使得球轴承92的一部分能够伸出至轮毂外周向表面50的外部，但同时又防止球轴承92全部伸出开口88。通过此方式，主动轮定位器90相当于止动器，该止动器通过接合主动轮38的朝外的表面来保持主动轮38，同时当用户推动主动轮38以将主动轮38安装至主动轮承载机构36上或者拉动主动轮38以将主动轮38从主动轮承载机构36上拆卸时，可以使得主动轮38从主动轮定位器90的顶端向内进入或向外退出。

如图4所示，腔体94贯穿轮毂侧壁48，因而开口88构成了腔体94在轮毂外周向表面50上的外部开口。腔体94从外部开口88开始延伸而贯穿了轮毂侧壁48厚度上的其余部分。腔体94用于容纳球轴承92，同时还在轮毂侧壁的内周向表面52处形成了内部开口96。用于约束球轴承92的腔体94和开口88可由多种方法制成，例如，球形端铣刀从内部开口96处朝向开口86移动但又不完全穿过轮毂侧壁48；或者首先加工出腔体94，然后将开口86进行模锻加工以形成一个相对更小的开口。在此实施例下，腔体94径向地贯穿轮毂侧壁48，从而使得腔体94的外部开口88和内部开口96相对于贯穿轮毂侧壁48的径向而彼此同轴对准。作为另一种实施例，腔体94和开口88被配置为在轮毂46长度方向上处于不同的位置，从而使得腔体94大体上径向地贯穿轮毂侧壁48，但腔体94不是大体垂直于外周向表面50和内周向表面52，而是相对于外周向表面50和内周向表面52形成了一定的角度。

仍参见图4，孔98贯穿轮毂侧壁48的厚度，即从开口86贯穿至内部开口100。在此实施例下，腔体94和孔98彼此同轴对准，且与外周向表面50和内周向表面52基本垂直地贯穿轮毂侧壁48。作为另一种实施例，腔体94和孔98彼此对准且以一定的角度贯穿轮毂侧壁48。正因每一对中的腔体94和孔98彼此对准，此时采用加工工具进行一次移动即可完成加工，即针对每一对中的腔体94和孔98，加工工具沿一个直线加工路径行进，以形成相对于轮毂侧壁48的相同倾斜角度。

参见图5和图6，此处的主动轮承载机构36的结构与前文中结合图2至图4所描述的主动轮承载机构36的结构基本相同，故前文中对主动轮承载机构36的结构描述也同样适用于图5和图6所示的主动轮承载机构36。以下仅对图5和图6中的与之前图2至图4中所述结构的不同部分进行描述。参见图5，凸耳60采用了截面形状大体上为圆形的销。通过该方式，在此实施例下，凸耳60与轮毂侧壁的外周向表面50径向地间隔开。凸耳60的对准部分74包括了位于凸耳外端66处的穹顶表面102。

现参见图6，弹簧定位器80包括同心地装于轮毂46内的套管104。套管104包括侧壁106，侧壁106上开设有凹槽108。凹槽108围绕侧壁106外表面的整个周边开设，并且径向伸入侧壁106的外表面内。凹孔110为半球形，其伸入侧壁106的外表面内。多个凹孔110彼此间隔开，并且每个凹孔110又均与凹槽108相交。在该配置下，弹簧78保持在凹槽108内并由套管104支承，并且球轴承92保持在凹孔110和开口88之间并在弹簧78的作用下沿径向向外偏置。

现参见图7和图8，图示中的主动轮承载机构装配中包括支承结构35，支撑结构35采用摆臂结构，其包含轭状部112，该轭状部112包括后壁114以及分别从后壁114的相反两端延伸的一对臂116。紧固件118采用图示中的螺钉，将主动轮承载机构36固定至臂116之间，从而通过两端便可简易地实现了对主动轮承载机构36和主动轮38(见图8)进行支承。

下述权利要求中阐述了本发明的多种特性。应当明确的是，本发明并不将其申请局限于此处所详述的各个组件的结构及配置的详细内容。本发明同样涵盖了其它的实施方式，并可以各种方式进行实施或实现。前述的所有变化和修改均落入本发明的范围内。同样应当明确的是，此处所公开和限定的本发明可进一步扩展至由文中和/或附图中所提及的或从中可以清楚得知的各个技术特征中的两个或两个以上上述特征所构成的可选组合。并且，上述所有不同的组合均相应地构成了本发明的多种可选择的技术方案。此处所描述的具体实施方式乃是本发明的最佳实施方式，所属领域的技术人员据此便可有效地实现本发明。

Claims (16)

1.一种用于支承电焊机送丝装置中的主动轮的主动轮承载机构，其包括：

齿轮，所述齿轮被驱动而进行转动；

轮毂，所述轮毂限定外周向表面，且所述轮毂用于支承主动轮以传送焊丝，所述轮毂相对于所述齿轮进行设置，从而用于将所述齿轮的转动转变为所述轮毂及主动轮的转动，所述轮毂包括相对靠近所述齿轮的内端和相对远离所述齿轮的外端，并且所述轮毂的外端配置为安放所述主动轮以将所述主动轮安装至主动轮承载机构上；

定位器，所述定位器从所述轮毂的外周向表面伸出，并且所述定位器相对于所述轮毂在轴向上固定且相对于所述轮毂在大体径向上可移动，从而使得能够将所述主动轮安装在所述主动轮承载机构上以及可选择地将所述主动轮固定于所述主动轮承载机构上；以及

凸耳，所述凸耳相对于所述轮毂轴向地延伸，并且径向向外伸出所述轮毂的外周向表面，所述凸耳与所述主动轮接合，从而将所述轮毂的转动转变为所述主动轮的转动，所述凸耳包括外端，且所述凸耳的外端与所述轮毂外端之间的距离小于所述定位器与所述轮毂外端之间的距离，从而使得当将所述主动轮安装至主动轮承载机构上时，所述主动轮与所述凸耳的外端相接合以实现所述主动轮与所述凸耳之间的对准。

2.如权利要求1所述的主动轮承载机构，其特征在于：所述凸耳包括对准部分，所述对准部分相对于所述定位器设置，以使得当将所述主动轮安装至主动轮承载机构上时，所述对准部分在所述定位器与所述主动轮接合之前就先与所述主动轮接合。

3.如权利要求1所述的主动轮承载机构，其特征在于：在所述轮毂的内端和外端还进一步分别设有用于支承所述轮毂进行转动的轴承。

4.如权利要求3所述的主动轮承载机构，其特征在于：所述齿轮与轮毂为一体结构，从而位于所述轮毂内端的轴承设置在所述齿轮内。

5.如权利要求1所述的主动轮承载机构，其特征在于：所述凸耳的截面形状大体上呈矩形。

6.如权利要求1所述的主动轮承载机构，其特征在于：所述凸耳为销，所述销的截面形状大体上呈圆形。

7.如权利要求1所述的主动轮承载机构，其特征在于：所述凸耳包括对准部分，所述对准部分与所述凸耳的其余部分相比具有不同的轮廓形状。

8.如权利要求7所述的主动轮承载机构，其特征在于：所述对准部分包括倾斜表面，所述倾斜表面以一定的角度朝向所述轮毂的位于所述凸耳外端的部分延伸。

9.如权利要求7所述的主动轮承载机构，其特征在于：所述对准部分包括位于所述凸耳外端的穹顶表面。

10.如权利要求1所述的主动轮承载机构，其特征在于：所述轮毂的外周向表面限定外部开口，所述外部开口大体上为圆形周边的形状，且所述定位器的至少一部分延伸穿过所述外部开口。

11.如权利要求10所述的主动轮承载机构，其特征在于：所述定位器为球轴承。

12.如权利要求10所述的主动轮承载机构，其特征在于：所述轮毂的外周向表面和与所述外周向表面相反的内周向表面共同构成了轮毂侧壁，并且腔体从位于所述轮毂侧壁的外周向表面上的外部开口延伸至位于所述轮毂侧壁的内周向表面上的内部开口。

13.如权利要求12所述的主动轮承载机构，其特征在于：位于所述轮毂的外周向表面上的外部开口的尺寸小于位于所述轮毂的内周向表面上的内部开口的尺寸。

14.如权利要求12所述的主动轮承载机构，其特征在于：所述腔体贯穿所述轮毂侧壁的第一部分，并且与所述腔体对准设置的入孔贯穿所述轮毂侧壁中与所述第一部分位置相对的第二部分。

15.如权利要求12所述的主动轮承载机构，其特征在于：所述腔体沿径向贯穿所述轮毂侧壁。

16.如权利要求15所述的主动轮承载机构，其特征在于：所述入孔与所述腔体彼此同轴对准。