CN104736287A - 散装焊丝传送系统 - Google Patents

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Abstract

所描述的发明总的涉及用于改进现存的散装焊丝传递方法的方法和设备，并且更特别地，涉及焊丝包装，所述焊丝包装用作为无限焊丝容器，以使多个容器(16、18)的焊丝能够通过采用焊丝传递引导装置(38)被连接在一起，以产生到焊接操作的不间断的焊丝的流动，所述引导装置具有面朝外的曲线槽(52)，所述焊丝传递引导装置的所述槽的一个端被安置沿在过程中的焊丝的卷(12)的外直径间走向的切线，并且所述槽的相对的端沿级联的焊丝的卷(14)的内直径间走向的切线。在至少两个，优选地在每个散装焊丝容器(16、18)之上，所述设备还包括可磁性定位的焊丝引导臂。

Description

散装焊丝传送系统
相关申请的交叉引用：本申请要求2012年10月9日递交的待审定美国专利申请序列号61/711,558的优先权，所述美国专利申请的内容通过引用被全部并入。
技术领域
本文描述的发明总的关于用于改进现在存在的散装焊丝传递方法的方法和设备，并且更特别地，关于焊丝包装，所述焊丝包装用作为无限焊丝容器，以使多个容器的焊丝能够被连接在一起，以产生到焊接操作的不间断的焊丝的流动。
背景技术
被用在比如机器人焊接工位(robotic welding station)的高产量操作中的焊丝，被提供在大包装中，所述大包装具有超过200磅的焊丝。在这些包装中的焊丝被盘旋成焊丝圈的卷绕，所述焊丝圈的卷绕形成围绕中心核或中心空孔(clearance bore)延伸的焊丝卷。
然而，即使使用大包装仍未消除当包装或容器的焊丝被耗尽时焊接操作的停机时间(down-time)。即使新的焊丝的容器被级联用于快速切换，必须使来自新容器的焊丝穿线经过输送设备而到焊炬。可以理解，这可能导致显著的停机时间，尤其对于消耗大量焊丝的焊接操作。因此，已经提出将来自一个容器的焊丝的尾端对接焊接到来自另一个容器的焊丝的前端(US 2010/0072317A1)。随着在一个容器中焊丝被耗尽，在所述容器中最后剩下的圈上升并且自身折叠来产生e形轨迹缠结的情况。可以理解，所述e形轨迹缠结迫使操作被切断，以使e形轨迹能够被去除。
发明内容
根据本发明，通过根据权利要求1的焊丝传递系统或者根据权利要求9的焊丝传递台，缠结力的风险被去除或者至少被降低。优选的实施方案被公开在从属权利要求中。特别地，可以提供一种焊丝传递系统，所述焊丝传递系统用于与至少一对无限焊丝容器一起使用，所述容器中的至少一个是过程中的(in-process)供应容器，所述过程中的供应容器包含焊丝的卷，并且所述容器中的至少另一个是级联的(staged)供应容器，所述级联的供应容器包含焊丝的卷，其中所述级联的容器的焊丝起始端被对接焊接到所述过程中的容器的焊丝尾部，所述焊丝传递系统包括：竖直杆(shaft)；以及水平杆，所述水平杆垂直于所述竖直杆延伸，并且所述水平杆包括焊丝传递引导装置，所述引导装置具有面朝外的曲线槽，所述焊丝传递引导装置的所述槽的一个端被安置接近相切于所述过程中的焊丝的卷的外直径，并且所述槽的相对的端被安置接近相切于所述级联的焊丝的卷的内直径。在本发明的一个方面，焊丝传递引导装置被固定在所述水平杆上，而在本发明的另一个方面，焊丝传递引导装置是沿所述水平杆可水平定位的。
在一个实施方案中，所述焊丝传递系统还包括：可磁性定位的焊丝传递臂，所述竖直杆具有可枢转套环和至少一个磁体以及固定环，所述固定环具有以间隔关系的至少两个磁体。在另一个实施方案中，所述固定环将具有以间隔关系的至少四个磁体。
每个焊丝容器可以配备可选的穹顶，所述穹顶具有以这样的几何关系在至少一个侧上的至少两个狭槽，所述几何关系允许所述焊丝传递引导装置的所述槽的一个端使用所述至少两个狭槽中的至少一个，所述一个端被安置接近相切于所述过程中的焊丝的卷的所述外直径。
在本发明的另一个方面，当所述焊丝从所述级联的卷容器移动到所述过程中的卷容器时，所述焊丝传递引导装置将充当用于所述焊丝的保持装置。
在本发明的另外的实施方案中，一种焊丝传递台被描述用于与至少一对无限焊丝容器一起使用，所述容器中的至少一个是过程中的供应容器，所述过程中的供应容器包含焊丝的卷，并且所述容器中的至少另一个是级联的供应容器，所述级联的供应容器包含焊丝的卷，其中所述级联的容器的焊丝起始端被对接焊接到所述过程中的容器的焊丝尾部，所述焊丝传递台包括：竖直杆；以及靠近顶部的可磁性定位的焊丝传递臂，所述竖直杆具有可枢转套环和至少一个磁体以及固定环，所述固定环具有以间隔关系的至少两个磁体。所述固定环可以具有以间隔关系的至少四个磁体。
所述焊丝传递台还可以包括：水平杆，所述水平杆垂直于所述竖直杆延伸，并且所述水平杆包括焊丝传递引导装置，所述引导装置具有面朝外的曲线槽，所述焊丝传递引导装置的所述槽的一个端被安置接近相切于所述过程中的焊丝的卷的外直径，并且所述槽的相对的端被安置接近相切于所述级联的焊丝的卷的内直径。所述传递台可以包括焊丝保持装置，所述焊丝保持装置可以是焊丝传递引导装置。
当考虑到附图、详细描述和附加的权利要求时，本发明的这些和其他目的将是清晰的。
附图简要描述
本发明可以采取以某些部件和部件的排布的物理形式，其中优选的实施方案将在说明书中被详细描述并且在形成本文一部分的附图中被图示说明，并且其中：
图1是焊丝分发系统的主视图，示出包含焊丝的一对焊丝包装；
图2是可逆转的焊丝传递板(plate)的放大的俯视图，图示说明面朝外的曲线传递管；
图3是焊丝容器顶部或穹顶的立体图；
图4是具有相关联的图3的切去部分(cut-out)的散装焊丝容器顶部或穹顶的俯视图；以及
图5是两个邻近的焊丝分发包装的俯视图，伴随面朝外的曲线传递管的适当的定位，其中焊丝以从左到右的方式被输送，并且对于所述方式，过程中的焊丝的卷被安置在右边并且级联的焊丝的卷被安置在左边，在传递管中相应的进入和外出开口的定位是沿在过程中的焊丝的卷的外直径和级联的焊丝的卷的内直径之间走向的切线的；
图6是两个邻近的焊丝分发包装的俯视图，伴随面朝外的曲线传递管的适当的定位，其中焊丝以从右到左的方式被输送，并且对于所述方式，过程中的焊丝的卷被安置在左边并且级联的焊丝的卷被安置在右边，在传递管中相应的进入和外出开口的定位是沿在过程中的焊丝的卷的外直径和级联的焊丝的卷的内直径之间走向的切线的；
图7是焊丝容器顶部或穹顶的可替换实施方案的透视图，图示说明一系列叉骨形(wishbone)的狭槽；以及
发明详细描述
为了图示说明在递交本专利申请时申请人已知的最佳方式，用于执行本发明的最佳的方式现在将被描述。实施例和图仅是说明性的，并且不意在限制以权利要求的范围和精神来度量的本发明。
如在图1中最佳地图示说明的，本发明涉及一种“无限(endless)”焊丝传递台10，所述“无限”焊丝传递台10包括被安置在相应的焊丝容器16、18之内的至少两个焊丝的焊丝卷12、14。焊丝分发台10包括架(frame)20，焊丝传递臂22、焊丝输送器24和焊丝引导导管26、28。架20允许将至少一对焊丝卷12、14安置在并排的位置。如在图中图示说明的，架20允许通过水平侧臂30和中心臂32安置包含各自的焊丝卷12、14的焊丝容器16、18。理解的是，当物理空间和几何结构允许时，具有各自的焊丝卷的附加的焊丝容器可以被安置围绕焊丝传递台10。这些附加的焊丝容器中的每个可以视情况使其各自的焊丝“菊链(daisy-chained)”或焊接在一起，以满足焊接操作的需要。焊丝传递台10包括被安置在至少两个焊丝容器16、18之间的竖直的中心柱(post)34。
如在图3、图4和图7中图示说明的，至少两个焊丝容器16、18中的每个还可以可选地包括被安置在其上的可去除的大体半球形的顶部或其他几何形状的穹顶36，了解的是，包括顶部是可选的并且不是本发明的要求的方面，所述顶部典型地起到防止焊接污染物与焊丝接触的作用。在本发明的一个方面，每个焊丝容器的顶部是实质相同的，并且以镜像的方式围绕每个容器的顶部周边被安置，所述穹顶至少具有部分切去部分48，所述部分切去部分48被足够地确定尺寸，以用于在焊丝引导导管传递组件38被安置在其上并且被附着到杆40(图2)时，当焊丝引导导管传递组件38以从左到右或者从右到左的取向被安置时，引导导管28以及焊丝引导导管传递组件38的进出。如在图7中图示说明的，一个叉骨形孔被图示说明，所述叉骨形孔允许前文描述的对准。然而，当具有可选的顶部或穹顶的多个容器被采用时，了解的是，多个叉骨形孔会被安置围绕顶部或穹顶的中心。
如在图2中更好地图示说明的，焊丝引导传递组件38包括顶部板42，其中焊丝传递板44被附着到所述顶部板42，该组合形成固定的焊丝传递板46，所述焊丝传递板46是使用本领域技术人员已知的已知机械附着方法可插到杆40之上或之中的。一种非限制性并且示例性的列表是对于杆40来说是n面的杆(其中n至少是3)，其中配套的杆开口被附接到顶部板42的底部。可替换地，杆40可以是实质上圆形的，其中配套的杆开口被附接到顶部板42的底部，并且其中通过包括一组螺丝来抑制旋转。再另一种方式包括有凹口座(notched rest)的构思。焊丝传递板44的顶部具有保持槽52，在从一个级联的焊丝的容器跨越到过程中的容器中期间，焊丝50通过所述保持槽52行进。槽52的取向已经被确定，以至少起到最小化各种可能的焊丝缠结(例如，除了别的之外，散装焊丝在放线期间形成“e形轨迹”的趋势)的作用。如在图5中更好地图示说明的，焊丝传递板44以预期为从左到右的传递来被定向，例如，过程中的焊丝的卷被安置在右边并且级联的焊丝的卷被安置在左边，并且槽52的定位是来自在过程中的焊丝的卷的外直径和级联的焊丝的卷的内直径之间走向的接近相切的线，该定位通过传递的方向被确定。所描述的切线是在焊丝从刚清空的焊丝包装传递到充满的无限焊丝包装期间，焊丝所采取的自然线，并且所述切线起到降低在焊丝传递环中的施加的应力能的作用，所述应力能通常导致缠结机会。附加地并且非直觉地，弯曲的保持槽52以曲线方式被定向，其中曲线的方向是面朝外的，并且所述弯曲的保持槽的入口和出口被安置大致接近沿在过程中的焊丝的卷的外直径和级联的焊丝的卷的内直径之间的切线。如在图6中图示说明的，通过围绕枢转点再定位和以180°转动可逆转的焊丝传递板46，从右到左确定方向的焊丝放线被提供。还了解的是，杆40是可竖直地定位和固定在竖直的中心柱34上的，以允许不同高度的焊丝容器。还了解的是，可逆转的焊丝传递板46的枢转点也是可竖直地调节的。
如在图1中图示说明的，穹顶36是可选的并且被图示说明为大体半球形形状。然而，如在图3、图4和图7中图示说明的，所述几何结构可以是不同于半球形的，而可以在基底是长方形的，并且随着穹顶朝其顶端前进是更截头圆锥形的。在任何一种形状中，穹顶36将具有有孔的面，其中切去部分48从穹顶的顶部延伸到穹顶的基底。如在图5和图6中图示说明的，传递系统被图示说明，其中没有穹顶被安置在散装焊丝分发容器上，所述容器不具有这样的盖或者部分的这样的盖，所述盖具有适合的切去部分，所述切去部分被足够地确定尺寸，以允许焊丝在容器之间转移。
在本发明的一个实施方案中，焊丝传递臂22被枢转地安装在竖直中心柱34上，并且具有360°的旋转。所述臂和轴承一起旋转。这种配置允许多于两个焊丝容器围绕柱34被预先安置并且连接成一阵列，允许更大量的焊丝以连续的方式运行，伴随所得到的包装安装技术人员的维护时间的降低。
如在图8中更好地图示说明的，在本实施方案的一种实施中，通过在支承节套环64之内的至少一个磁体60和在架支柱20的顶部上的固定定位磁体62的配合，导管支持臂22是围绕架20可枢转到限定的和固定的位置上的。这种安排允许磁性止挡装置耦合而无需撞击止挡装置，并且允许在正常分发期间必要的定位，而挣脱限制来跟随传递焊丝。因此，随着焊丝从过程中的焊丝包装的卷被完全分发，保持焊丝传递臂在该包装上方的磁力被克服，并且所述臂枢转到之前是级联的焊丝包装的卷之上的位置。对于每个连续的焊丝包装，焊丝传递臂的顺序被重复，在图8中图示说明为大致90°。
为了图示说明那时申请人已知的最佳方式，对于执行本发明的最佳的方式已经被描述。实施例仅是说明性的，并且不意在限制以权利要求的范围和精神来度量的本发明。本发明已经参照优选的和可替换的实施方案被描述。明显地，当阅读和理解本说明书时，其他人将想到修改方案和替换方案。意图的是，在这样的修改方案和替换方案在附加的权利要求或其等同物的范围内的情况下，包括所有这样的修改方案和替换方案。
参考编号
10  传递或分发台            38  焊丝传递组件或引导装置
12  焊丝卷                  40  杆
14  焊丝卷                  42  顶部板
16  焊丝容器                44  传递板
18  焊丝容器                46  传递板
20  架                      48  切去部分
22  传递臂                  48A 狭槽
24  焊丝输送器              48B 狭槽
26  引导导管                50  焊丝
28  引导导管                52  槽
30  侧臂                    60  磁体
32  中心臂                  62  磁体
34  中心柱                  64  套环
36  穹顶

Claims (13)

1.一种焊丝传递系统，所述焊丝传递系统用于与至少一对无限焊丝容器(16、18)一起使用，所述容器中的至少一个是过程中的供应容器，所述过程中的供应容器包含焊丝的卷(12或14)，并且所述容器中的至少另一个是级联的供应容器，所述级联的供应容器包含焊丝的卷(14或12)，其中所述级联的容器的焊丝起始端被对接焊接到所述过程中的容器的焊丝尾部，所述焊丝传递系统包括：
竖直杆或柱；以及水平杆(40)，所述水平杆(40)垂直于所述竖直杆延伸，并且所述水平杆(40)包括焊丝传递引导装置(38)，所述引导装置具有面朝外的曲线槽(52)，所述焊丝传递引导装置的所述槽的一个端被安置接近相切于所述过程中的焊丝的卷(12)的外直径，并且所述槽的相对的端被安置接近相切于所述级联的焊丝的卷(14)的内直径。
2.如权利要求1所述的焊丝传递系统，其中所述焊丝传递引导装置被固定在所述水平杆(40)上。
3.如权利要求1所述的焊丝传递系统，其中所述焊丝传递引导装置是沿所述水平杆(40)可水平定位的。
4.如权利要求1至3中任一项所述的焊丝传递系统，所述焊丝传递系统还包括：
可磁性定位的焊丝传递臂(22)，所述竖直杆具有可枢转套环和至少一个磁体以及固定环(64)，所述固定环(64)具有以间隔关系的至少两个磁体(62)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的焊丝传递系统，所述焊丝传递系统还包括：
可磁性定位的焊丝传递臂(22)，所述竖直杆具有可枢转套环(64)和至少一个磁体(60)以及固定环，所述固定环具有以间隔关系的至少四个磁体(62)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的焊丝传递系统，其中所述过程中的焊丝容器(16)的卷(12)和所述级联的焊丝容器(18)的卷(14)中的每个还包括穹顶(36)，所述穹顶(36)具有以这样的几何关系在至少一个侧上的至少两个狭槽(48A、48B)，所述几何关系允许所述焊丝传递引导装置(38)的所述槽(52)的一个端使用所述至少两个狭槽(48A、48B)中的至少一个，所述一个端被安置接近相切于所述过程中的焊丝的卷(12)的所述外直径。
7.如权利要求1至6中任一项所述的焊丝传递系统，其中当所述焊丝从所述级联的卷容器(18)移动到所述过程中的卷容器(16)时，所述焊丝传递引导装置(38)充当用于所述焊丝的保持装置。
8.如权利要求7所述的焊丝传递系统，其中所述面朝外的曲线保持装置是所述槽(52)。
9.一种焊丝传递台，所述焊丝传递台用于与至少一对无限焊丝容器(16、18)一起使用，所述容器中的至少一个是过程中的供应容器(16)，所述过程中的供应容器(16)包含焊丝的卷(12)，并且所述容器中的至少另一个是级联的供应容器(18)，所述级联的供应容器(18)包含焊丝的卷(14)，其中所述级联的容器的焊丝起始端被对接焊接到所述过程中的容器(16)的焊丝尾部，所述焊丝传递台包括：
竖直杆；以及靠近所述顶部的可磁性定位的焊丝传递臂(22)，所述竖直杆具有可枢转套环(64)和至少一个磁体(60)以及固定环，所述固定环具有以间隔关系的至少两个磁体(63)。
10.如权利要求9所述的焊丝传递台，所述焊丝传递台还包括：
可磁性定位的焊丝传递臂(22)，所述竖直杆具有可枢转套环(64)和至少一个磁体(60)以及固定环，所述固定环具有以间隔关系的至少四个磁体(62)。
11.如权利要求9或10所述的焊丝传递台，所述焊丝传递台还包括：
水平杆(40)，所述水平杆(40)垂直于所述竖直杆延伸，并且所述水平杆(40)包括焊丝传递引导装置(38)，所述引导装置具有面朝外的曲线槽(52)，所述焊丝传递引导装置的所述槽(52)的一个端被安置接近相切于所述过程中的焊丝的卷(12)的外直径，并且所述槽的相对的端被安置接近相切于所述级联的焊丝的卷(14)的内直径。
12.如权利要求9至11中任一项所述的焊丝传递台，所述焊丝传递台还包括：
焊丝保持装置。
13.如权利要求12所述的焊丝传递台，其中所述焊丝传递引导装置(38)是所述焊丝保持装置。
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