CN105562901A - Tig焊炬 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种TIG焊炬(1)，该TIG焊炬包括：焊炬头(2)，该焊炬头具有至少一个非熔融电极(3)；和用于熔融丝线状填料材料(5)的至少一个馈送装置(4)，其中每个电极(3)的纵向轴线和每个丝线状填料材料(5)的纵向轴线在工具中心点(TCP)彼此相交，其中焊炬头(2)可调节地布置在支撑件(6)上，并且适合于固定在至少两个不同的位置，而工具中心点(TCP)保持不变。为了实现紧凑构造并在焊接过程中具有更高灵活性，支撑件(6)具有长形的准V形设计，并包括位于其前端的圆形引导件(7)，与焊炬头(2)连接的滑动件(8)适合于布置在该引导件中，从而使得在对焊炬头(2)进行调节的情况下焊炬头(2)的外部尺寸基本不改变。

Description

TIG焊炬
技术领域
本发明涉及一种TIG焊炬，该TIG焊炬包括：焊炬头，该焊炬头具有至少一个非熔融电极；和用于熔融丝线状填料材料的至少一个馈送装置，其中每个电极的纵向轴线和每个丝线状填料材料的纵向轴线在工具中心点(TCP)彼此相交，并且其中所述焊炬头可调节地安装在支撑件上，并且适合于固定在至少两个不同的位置，而所述工具中心点(TCP)保持不变。
背景技术
TIG(钨极惰性气体)焊炬包括至少一个(优选两个)非熔融耐高温钨电极，以便形成在电极和待处理工件之间燃烧的电弧。用于在所谓的熔敷焊接(depositionwelding)期间填充两个工件之间的间隙或用于施加在工件的表面上的材料是通过丝线状填料材料来供应的，该丝线状填料材料被引入到电弧内，在该电弧处，加热该填料材料并且该填料材料发生液化。在馈送不同材料期间，还可以将多种丝线状填料材料传送到焊炬。至少一个非熔融电极被具有焊炬喷嘴的焊炬头(通常焊接所用的保护气体(氩气、氦气等等)也被馈送到该焊炬头内)包围，从而可以使得电弧的点燃特性和稳定性最佳。点燃电弧所需的电力供应借助于连接至焊炬头和/或电极的适当电缆来进行。所述至少一个丝线状填料材料在所谓的工具中心点(TCP)与电弧相交。当使用不同的焊炬头或管状弯头时，必须注意使该工具中心点总是保持不变，使得在改变焊炬头和/或管状弯头时不必调节用于熔融丝线状填料材料的馈送装置。
例如，US7,329,827B2描述了一种通用类型的TIG焊炬，该TIG焊炬具有相对较大的尺寸，使得不可能对所有工件几何形状都可进行焊接特别是熔敷焊接。这种焊炬例如不适合于在管的内部进行熔敷焊接，诸如在例如锅炉管或管线的情况下进行的所谓包覆(cladding)期间进行的焊接。进行这种包覆方法的目的例如是为了防止腐蚀和磨损，因为向这些管的内表面施加特别更具有抗性的材料。
CN102825368A描述了一种通用类型的TIG焊炬，该TIG焊炬包括可调节的焊炬头。其构造相对复杂和并且比较大，从而导致其并不适合于所有工件几何形状的焊接，特别是不适合于在管的内部进行的熔敷焊接。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种以上提及的焊炬，该焊炬优选具有小的设计尺寸，并且该焊炬还能够在不同形状工件的情况下最佳地使用。旨在避免或至少减少已知的TIG焊炬的缺点。
该目的得以解决是因为，所述支撑件具有长形且为准V形设计，并且包括位于其前端的圆形引导件，与所述焊炬头连接的滑动件适合于布置在该圆形引导件中，从而使得在对所述焊炬头进行调节的情况下所述焊炬头的外部尺寸基本不改变。由于所述焊炬头在至少两个优选更多个位置的可调节性，因此例如在管的内部进行熔敷焊接的过程中，更容易针对相应的情形简单地修改所述TIG焊炬，而不必更换TIG焊炬或TIG焊炬的焊炬头。所述焊炬头在所述TIG焊炬的支撑件上的可调节性确保了恒定的工具中心点，使得即使改变所述焊炬头的位置，也无需调节用于所述熔融丝线状填料材料的所述至少一个馈送装置。因此，可以以非常快速且简单的方式执行所述TIG焊炬的改装和/或所述焊炬头的调节，而不会长时间中断焊接过程。用于所述焊炬头的支撑件由圆形引导件形成，与所述焊炬头相连接的滑动件适合于布置在该环形引导件中。所述支撑件的这种构造使得能够非常简单地对所述焊炬头进行调节，因为其被紧固至适当设计的滑动件，并且该滑动件被布置在所述圆形引导件中的期望位置处。所述滑动件可以适合于相应的焊炬头的形状。在根据本发明的TIG焊炬中，所述工具中心点定位在所述长形准V形支撑件或所述焊炬的纵向轴线的侧向。所述工具中心点(TCP)位于所述焊炬头的中心轴线(对称轴线)的延长线上，其中所述中心轴线在所述支撑件的侧向与与所述焊炬的所述纵向轴线相交。因而，所述支撑件的中心轴线可根据在由所述纵向轴线和所述中心轴线横跨的平面内的角度α进行调节。因而，在根据本发明的焊炬的情况下，所述工具中心点(TCP)定位在所述焊炬或所述支撑件的纵向轴线或纵向延长线的外侧。当与这种焊炬的传统构造相比时，这种节省空间的构造产生了特别的优点，所述优点使得甚至能够以最佳方式焊接更复杂的几何形状，特别是能够在诸如锅炉管或管线之类的管的内部进行熔敷焊接。
优选地，所述焊炬头被布置成可在所述支撑件上连续地进行调节。在所述焊炬头在所述支撑件上具有连续可调节性的情况下，可以产生所述焊炬头相对于所述至少一个丝线状填料材料和待处理工件的最佳角度。例如，通过适当地改变所述焊炬头的位置可以利用这种TIG焊炬既执行水平焊接处理，又执行竖直焊接处理。
所述圆形引导件包含45°到120°优选90°的角度范围。由于这种角度范围，可以最佳地实现所述焊炬头相对于所述工件的大多数位置，并因而实现大多数焊接方法或焊接位置。
有利地，设置用于将所述滑动件固定在所述引导件中的相应期望位置的固定元件。这种固定元件可以例如通过夹紧螺钉等以非常简单且节约成本的方式生产。
如果在所述支撑件上布置用于紧固用于所述丝线状填料材料的至少一个馈送装置的紧固装置，则可以实现所述工具中心点(TCP)的最佳观察。用于所述丝线状填料材料的至少一个馈送装置的紧固装置布置在所述TIG焊炬的所述支撑件的适当位置，从而不会妨碍所述焊炬头的可调节性。所述紧固装置例如可以在所述支撑件的相反侧布置在所述支撑件的适当设计的弓形部上，从而使得所述焊炬头基本布置在所述支撑件和用于所述丝线状填料材料的至少一个馈送装置之间。另选地，所述紧固装置还可以安装在焊炬本体上。
所述紧固装置优选可调节地布置在所述支撑件上，从而使得可以调节或重复调节所述工具中心点(TCP)。可调节性可以例如通过布置在长孔中的螺钉以简单且节约成本的方式实现。
根据本发明的进一步特征，所述紧固装置由长方体形成，用于所述丝线状填料材料的所述馈送装置可以布置在该长方体中。这构成了所述紧固装置的一个简单且节约成本的实现方式。应该理解的是，所述支撑件还可以与用于所述丝线状填料材料的所述至少一个馈送装置的紧固装置一体地形成。
用于所述丝线状填料材料的至少一个馈送装置可以由可变形材料例如铜的管形成。这构成了一个简单且灵活的实施方式的变型。
用于所述焊炬头的所述支撑件通常与焊炬本体相连接，该焊炬本体又与通常的软管组件连接，该软管组件包括从焊接电源到所述焊炬或所述焊炬头的必要的电缆和线路。所述焊炬本体通常紧固至合适的自动设备(诸如旋转装置)上，使得所述焊炬能够进行连续旋转。所述焊炬本体还可以紧固至焊接机器人的操纵器。
根据本发明的TIG焊炬的实施方式的特征在于节省空间的构造，该节省空间的构造方便了或者使得能够在中空工件(例如，管)的内部特别地进行熔敷焊接。所述焊炬头的调节优选进行为使得在所述焊炬头的调节过程中基本不会改变所述焊炬的外部尺寸。优选地，所述TIG焊炬的外部尺寸由所述焊炬的直径确定。
附图说明
将通过所附附图更详细地说明本发明，这些附图示出了实施方式。
图1示出了TIG焊炬的一个实施方式的立体图；
图2示出了根据图1的TIG焊炬的侧视图，其中焊炬头位于第一位置；以及
图3示出了根据图2的TIG焊炬的侧视图，其中焊炬进行了调节。
具体实施方式
图1示出了TIG焊炬1的一个实施方式的立体图。该TIG焊炬1包括焊炬头2，在该焊炬头2中布置至少一个(优选两个)非熔融电极3，该非熔融电极3优选为非熔融钨电极。非熔融电极3通过适当的电缆14与焊接电源(未示出)相连接，从而能够给电极3供应适当的电流。经由气体供应线路15将通常使用的保护气体(氩气、氦气等等)传送至焊接点。在至少一个非熔融电极3和待处理工件W之间，电弧L被点燃，该电弧L在工具中心点(TCP)将通过馈送装置4传送的至少一个丝线状填料材料5融化，从而例如在熔敷(或沉积)焊接期间将该熔融的填料材料5施加在工件W的表面上。每个电极3的纵向轴线和每个丝线状填料材料5的纵向轴线在该工具中心点(TCP)彼此相交。根据本发明，现在设置成这样，即：TIG焊炬1的焊炬头2被可调节地布置在支撑件6上，并且适合于固定在(最好连续的)至少两个不同位置，优选多个位置，同时工具中心点(TCP)保持不变。同样，如果调节焊炬头2，则电极3的顶端的位置或多个电极3的顶端之间的中心的位置可以保持不变。在每个支撑件6的末端处，可以布置一通道，该通道在焊炬本体13内延伸，然后进入与焊炬本体13连接的软管组件16。此外，可以在软管组件16中容纳用于引导冷却TIG焊炬1所用的冷却流体的冷却线路。
联合参照图2和图3，TIG焊炬1的一个实施方式包含长形且为准(或类似)V形的支撑件6，该支撑件6包括位于其前端处的圆形(circular)引导件7，与焊炬头2相连接的滑动件8适合于布置在该圆形引导件7中，使得焊炬2可以实现在近似60°的角度范围α内的可调节性，而工具中心点(TCP)保持不变。通过适当地设计引导件7，还可以实现更大的角度范围α。用于丝线状填料材料5的至少一个馈送装置4布置在支撑件6的相反侧，从而可以在不必改变馈送装置4并因而不必改变工具中心点(TCP)的情况下自由地调节焊炬头2的位置。焊炬头2在期望位置的固定优选通过诸如螺钉之类的固定元件9进行。在调节焊炬2的同时，TCP总是保持不变，从而可以以简单且快速的方式进行该改变，并且不必重新调节TCP。用于丝线状填料材料5的馈送装置4可以由例如铜之类的可变形材料制成的管11形成。因而，可以以最佳的方式且尽可能小的摩擦将丝线状填料材料5传送到TCP。用于紧固用于丝线状填料材料5的至少一个馈送装置4的装置12布置在支撑件6处或布置在焊炬本体13处。用于紧固馈送装置4的该装置12例如可以包括长方体(cuboid或立方体)10，馈送装置4以管11的形式布置在该馈送装置4中。如果将长方体10枢转地布置在形成有型廓特征的紧固装置12中，则可以确保在馈送装置4中进行丝线状填料材料5的最佳的几乎没有摩擦的传送。
因而，TIG焊炬1使得能够针对不同的焊接方法和/或焊接位置简单且快速改变焊炬头2的位置，特别是在熔敷(或沉积)焊接期间在管的内部中。如果管状工件的内部直径例如呈圆锥形地渐缩或逐步地减小，则TIG焊炬1的位置的改变是特别有关系的。
TIG焊炬1的特征在于非常紧凑且节省构造空间，并且由于焊炬头2的可调节性，仅仅通过改变焊炬头2的位置而无需改变TIG焊炬1就能够进行水平焊接和竖直焊接。

Claims (9)

1.一种TIG焊炬(1)，该TIG焊炬(1)包括：焊炬头(2)，该焊炬头(2)具有至少一个非熔融电极(3)；和用于熔融丝线状填料材料(5)的至少一个馈送装置(4)，其中每个电极(3)的纵向轴线和每个丝线状填料材料(5)的纵向轴线在工具中心点(TCP)彼此相交，并且其中所述焊炬头(2)可调节地布置在支撑件(6)上，并且适合于固定在至少两个不同的位置，而所述工具中心点(TCP)保持不变，其特征在于，所述支撑件(6)具有长形且为准V形设计，并且包括位于其前端的圆形引导件(7)，与所述焊炬头(2)连接的滑动件(8)适合于布置在该圆形引导件(7)中，从而使得在对所述焊炬头(2)进行调节的情况下所述焊炬头(2)的外部尺寸基本不改变。
2.根据权利要求1所述的TIG焊炬(1)，其特征在于，所述焊炬头(2)被布置成能在所述支撑件(6)上连续地进行调节。
3.根据权利要求1或2所述的TIG焊炬(1)，其特征在于，所述圆形引导件(7)包含45°到120°优选90°的角度范围(α)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的TIG焊炬(1)，其特征在于，设置固定元件(9)来将所述滑动件(8)固定在所述引导件(7)中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的TIG焊炬(1)，其特征在于，在所述支撑件(6)上优选布置用于紧固用于所述丝线状填料材料(5)的至少一个馈送装置(4)的紧固装置(12)。
6.根据权利要求5所述的TIG焊炬(1)，其特征在于，所述紧固装置(12)可调节地布置在所述支撑件(6)上。
7.根据权利要求5或6所述的TIG焊炬(1)，其特征在于，所述紧固装置(12)由长方体(10)形成，用于所述丝线状填料材料(5)的所述馈送装置(4)可以布置在该长方体(10)中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的TIG焊炬(1)，其特征在于，用于所述丝线状填料材料(5)的至少一个馈送装置(4)由可变形材料例如铜的管(11)形成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的TIG焊炬(1)，其特征在于，用于所述焊炬头(2)的所述支撑件(6)与焊炬本体(13)相连接。
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