CN109789503B - 包括在操作中相对于焊炬主体独立地移动、特别是枢转的接触焊嘴的用于焊接或熔覆的焊炬 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于焊接或熔覆的焊炬(110)和方法，其提供对焊炬(110)的接触焊嘴(250)的独立控制。焊炬或熔覆焊炬(110)例如包含接触焊嘴(250)和枢轴(210)，其中接触焊嘴(250)耦接到枢轴(210)并被配置成提供焊丝(330)，所述焊丝(330)在焊接操作期间经由焊炬(110)被送给。接触焊嘴(250)和枢轴(210)被配置成在焊接操作期间围绕枢轴(210)独立地移动焊炬(110)的接触焊嘴(250)。

Description

包括在操作中相对于焊炬主体独立地移动、特别是枢转的接 触焊嘴的用于焊接或熔覆的焊炬
相关申请
本国际申请主张2016年7月25日申请的名为“用于焊接应用中的焊丝往复装置(Wire Shuttle for Use in Welding Applications)”的第15/218,959号美国专利申请的优先权。第15/218,959号美国专利申请的全部内容以引用方式并入本文中。
背景技术
许多重型设备制造包括明弧熔化极气体保护电弧焊(GMAW)工艺、埋弧焊(SAW)工艺和熔覆工艺。串列多弧焊以及焊接类型的多种变化形式是所使用的高熔敷率焊接工艺的实例。串列多弧焊含有两个焊接电弧以提高熔敷率和焊接行进速度。然而，由于含有两个电弧，串列多弧焊遭遇到因保持电弧同时点燃的停机时间问题并且是不可靠的。此外，串列多弧焊遭遇以下问题：难以针对复杂接头几何结构从复杂且笨重工具前端编程、难以操作复杂的双焊丝输送设备并保持两个电弧稳定而不受干扰。通常，由于这些复杂性，串列多弧焊接系统的购买、维护和操作可能相当昂贵。另一高熔敷率工艺是埋弧焊(SAW)，但由于需要助焊剂覆盖，SAW局限于某些焊接位置(例如，最常见在平坦位置中)。SAW可通过单个电弧/焊丝或多个电弧/焊丝来执行。又一高熔敷率工艺是采用带有焊炬摆动和/或焊丝旋转的GMAW以及热焊丝与激光来进行的熔覆。延长电极伸出、电极负极性、金属药芯焊丝和埋弧是可提高以耗材电极进行的电弧焊工艺的熔敷率的其它技术。
需要高电流以在高熔敷率下提供焊丝的熔落。然而，高熔敷率单焊丝焊接的一个问题在于因旋转电弧金属转移所致的电弧不稳定性。例如电磁拧断力等金属转移力不能够使液体金属少量地分离，因此通过电弧压力形成局限于焊丝端部的不稳定或不可预测的旋转液股并且导致过量的飞溅物和工艺不稳定性。
此外，用于高熔敷率单焊丝焊接的高电流可由于来自圆形焊丝的电弧的高能量密度分布而遭遇指状熔透问题。熔透轮廓可导致接头的根部被错过或在相对于接头的焊丝放置对准是关键的情形下进行零件装配。这可提高加工成本和零件尺寸控制成本以改进制造商的装配。此外，接头预备成本(例如，在焊接之前需要对接头进行精确激光加工)也可提高。最终，如果预焊接操作未被控制，那么可能危及焊缝质量。
此外，用于高熔敷率单焊丝焊接的高电流可在接头的侧壁上遭遇强电弧凿孔，并且可在不存在填料金属的情况下使焊件表面熔化并剥落，随后又覆上，从而导致底切。在需要摆动电弧以补偿低劣的接头装配因此将电弧推向接头的侧壁时，此问题更加突出。电弧的侧对侧移动将可能侵蚀接头的侧壁，使其熔化，并留下凹坑，如果填料金属未能完全回填该凹坑的话。
此外，取决于机器人的有效载荷容量和焊接工具的重量，整个焊炬主体的机器人摆动可具有接头可达性、编程复杂性和的最大摆动频率的局限性。
在以热焊丝进行的直接二极管自由空间输送式激光熔覆中，激光束线宽度可远宽于焊丝直径，例如，高达12mm。通过变焦均质机，可变长方形可增大到80mm x 80mm。焊丝输送和激光头通常安装在同一机器人手臂上，从而使得难以不依赖激光器而通过机器人使焊丝熔敷如激光器那样宽地摆动和分散以出于效率而增大与激光器匹配的熔敷刈幅。
发明内容
提供包含用于焊接应用中的焊丝往复系统的焊接系统的设备、系统和方法，实质上如附图中的至少一幅所图示和/或结合附图中的至少一幅所描述，如权利要求书中更全面地阐述。
附图说明
图1示出根据本公开的焊接系统的实施例。
图2示出根据本公开的焊接系统的另一实施例。
图3示出根据本公开的焊炬的实施例的一部分。
图4示出根据本公开的电机组件的实施例。
图5示出根据本公开的焊炬主体的实施例。
具体实施方式
提供用于焊接系统的设备、系统和方法的一些实施例，其中所述焊接系统提供用于焊接应用中的焊丝往复系统。
提供用于焊接系统的设备、系统和方法的一些实施例，其中所述焊接系统提供对焊炬的接触焊嘴的独立控制。当焊炬在第一方向上移动时，焊炬的接触焊嘴可例如在第二方向和第三方向上移动。在一些实施例中，第二方向或第三方向处于与第一方向相同的方向上。在一些实施例中，第二方向和第三方向不处于与第一方向相同的方向上。
用于焊接应用中的焊丝往复系统的设备、系统和方法的一些实施例提供单焊丝解决方案，作为双焊丝解决方案的替代。
使用单焊丝解决方案的焊接系统的一些实施例不仅提供高于常规单电弧的熔敷率，也提供高质量的焊缝和稳定的焊接工艺。
通常，当焊丝速度显著增大以增大熔敷率时，焊接电流必须显著增大以增大与送丝速率相当的熔落速率，这可产生与旋转喷射转移相关联的不稳定性以及因高功率密度所致的侧壁的凿孔。以极大直径金属焊丝(单个焊丝)和旋转电弧(单个焊丝)进行的最近作业全部遭遇相同的功率密度局限性。然而，串列焊接电弧的双极能量密度分布(即，两个电弧之间的3/4"到1"的间隔)可防止导致工件上的底切以及旋转喷射工艺不稳定性的单个高电流电弧的极高功率密度。
使用单焊丝解决方案的焊接系统的一些实施例提供在空间分布和热分布上与串列电弧类似的单个焊丝的电弧能量分布，以使得侧壁上的有效的高功率密度可具有极小凿孔效果。这可需要焊丝的更大的移动以使热较广地散布。关于间距，移动可以大致上是电弧圆锥的底部宽度。关于频率，其可高于5Hz的机器人摆动频率并且可能高于来自旋转电弧焊炬的80Hz的旋转频率。
一些实施例预期，代替从机械设计角度来说方便的旋转运动，焊丝以锯齿形运动移动以沿着焊接行进轴线而将热分散出去，而切割到侧壁中的风险较低。焊炬主体内的锯齿形运动机构移动使焊丝移动的部件，而不移动焊炬主体。这与机器人进行的所谓的“轴向摆动”的区别之处可在于，由于要克服的惯性较小，摆动频率可比4到5Hz高得多；高速摆动并未由机器人执行，因此延长机器人电机寿命；较固定的焊炬主体(沿着焊接轴线行进但不摆动)提供较好的接头可达性；并且焊丝锯齿形运动可与来自焊接设备的焊接工艺控制一起作为协同焊接工艺的一部分，从而使得机器人编程较容易并使协同焊接工艺机器人不可知。由于冲程的两端的方向改变，锯齿形运动可也依赖于来自焊丝运动的方向改变的惯性，以使液体与焊丝的端部分离，因此使旋转喷射电弧金属转移变得稳定。
图1示出根据本公开的焊接系统的实施例，其中操作员100正握住用于焊接应用(例如，高熔敷率焊接应用)中的焊炬110(例如，焊枪)。焊炬110经由焊接电缆130而耦接到电力供应器120。在一些实施例中，焊接电力供应器 120和焊接电缆130将电力、保护气体和/或焊丝从未示出的电源、气体源和送丝机提供到焊炬110。焊接电力供应器120也电连接到工件140。
图2示出根据本公开的自动焊接系统的实施例，其中机器人手臂150握住焊炬110。参照图2，自动焊接系统包含焊接电力供应器160、气体源170、用于焊丝卷轴(未示出)的卷轴支撑件180以及侧梁190，其中焊炬托架150搁置在侧梁190上。
图3示出焊炬110的实施例的一部分，其中焊炬110可如同图1由操作员握住，与机器人手臂一体形成和/或由机器人手臂握住，或如同图2与焊炬托架 150一体形成和/或由焊炬托架150握住。参照图3，焊炬110包含鹅颈管200、例如枢轴或枢转点210等旋转中心、枢轴支撑构件220、气体扩散器240、接触焊嘴250、气体喷嘴260和电机组件280。在一些实施例中，电机组件280是焊炬110的一部分或与焊炬110一体形成，并且在其它实施例中，电机组件280 位于焊炬110外或与焊炬110分开。
一些实施例提出，焊炬110包含连接到颈部或鹅颈管200的把手，而颈部或鹅颈管200转而连接到喷嘴或气体喷嘴260。把手可包含例如扳机，其中扳机可控制何时形成电弧并且何时送给焊丝。图3中的鹅颈管200连接到把手，把手连接到焊接电缆130，而焊接电缆130转而连接到电力供应器120，例如，如图3所示。在如同图2的自动焊接系统中，鹅颈管200连接到焊炬托架150 或机器人底座。鹅颈管子组件200将电压和/或电流提供到接触焊嘴，将保护气体提供到气体喷嘴260，和/或经由接触焊嘴250而提供焊丝330。
再次参照图3，鹅颈管200连接到气体喷嘴260。通过如下方式而形成枢转点210：将枢轴支撑构件220固定在枢转点210处，以使得枢轴支撑构件220 可围绕枢转点210而移动或摇摆。枢轴支撑构件220终止在凸缘230中，其中凸缘230提供用于接纳从电机组件280延伸的连杆320的表面。在一些实施例中，电机组件被配置成导致连杆320上下移动，例如，因此导致与连杆320接触的凸缘230围绕枢转点230移动、摇摆或旋转。气体扩散器240连接到枢轴支撑构件220的凸缘230。接触焊嘴250延伸超出气体扩散器240，并提供经由焊炬110送给的焊丝330。
图4图示根据本公开的电机组件280的实施例。电机组件280可包含例如电机290和凸轮和/或齿轮和/或曲柄300以将旋转运动转化为线性移动。一个实例使用凸轮。随着凸轮旋转，其将圆盘的旋转运动转化为连杆320的往复线性运动。另一实例是曲柄或与附接到连杆320的旋转圆盘的偏心连接。随着圆盘由电机旋转，曲柄将旋转运动转化为连杆320的往复线性运动。可使用例如小齿轮/齿条、滚珠螺杆、滚柱螺杆、导螺杆等机构。电机90和凸轮/齿轮/曲柄300 可经由轴310而连接。凸轮/齿轮/曲柄300被配置成作用在连杆320上，因此例如导致连杆320上下移动。在一些实施例中，电机290导致轴310旋转，因此导致凸轮/齿轮/曲柄300旋转。旋转凸轮/齿轮/曲柄300作用在连杆320上，以导致连杆320上下移动。连杆320转而作用在凸缘230上以导致枢轴支撑构件 220、气体扩散器240、接触焊嘴和焊丝330围绕枢转点210移动、摇摆或旋转。在一些实施例中，焊丝往复装置可包含以下各者中的一个或更多个：凸缘230、枢轴支撑构件220、气体扩散器240、接触焊嘴250、电机组件280和/或焊丝 330。在一些实施例中，可用其它机构代替凸缘230，所述机构可被配置成使焊丝往复装置——特别是焊丝330——在一维、二维和/或三维空间内移动(例如，推动、拉动、倾斜、旋转等)。
当焊炬110在焊接操作期间作用时，从焊丝330到工件140形成电弧340。随着焊炬110沿着焊炬方向或纵向焊接轴线移动，电机组件280导致接触焊嘴 250和焊丝330独立于此方向移动。图3示出随着焊炬110在焊接操作期间在焊接方向上移动而通过焊丝往复装置形成摆动图案(例如，直列摆动图案、锯齿形图案)的实例。图3还示出随着产生摆动图案而发生的焊丝330的不同速率。根据在图3中示出的曲线图，焊丝的速率在摆动图案期间在第一速率v1 与第二速率v2之间改变。速率v3是平均行进速率。在一些实施例中，在行进方向改变时，存在可编程的运动暂停。在一些实施例中，电机组件280可导致焊丝往复装置沿着焊接方向往复移动。在一些实施例中，电机组件280可导致焊丝往复装置垂直于行进方向往复移动。例如，在热焊丝激光熔覆(例如，不存在电弧)的状况下，垂直于行进方向的锯齿形运动可将加热的填料金属铺设在较宽刈幅中，其中所述较宽刈幅与使工件表面熔化的激光的较宽宽度匹配。在一些实施例中，电机组件280可导致焊丝往复装置在除沿着焊接方向或垂直于焊接方向之外的方向上往复移动。在一些实施例中，可通过使用枢转点210 以及连接到凸缘230的不同部分的多个凸轮/齿轮/曲柄300和连杆320或其它机构来促成较复杂的摆动图案以给予焊丝往复装置一维、二维和/或三维移动自由度。
图5示出包含致动器360、连杆320、接触焊嘴250和焊丝330的焊炬主体的实施例。致动器360、连杆320和接触焊嘴250一起工作，以使得焊丝330 以侧对侧运动移动，其中所述侧对侧运动例如在焊接操作期间垂直于焊接轴线。
一些实施例实现电机组件280，其中电机组件280使用“拔叉型”机构以将单向电机旋转转化为连杆320的锯齿形振荡线性运动。其为回转体且棱柱类型的接头的机构的运动学逆向结构。一些实施例提供电机组件280，其中电机组件280使用滑动曲柄技术以将单向电机旋转转化为锯齿形振荡线性运动。压电晶体致动器和/或线性电机(例如，音圈或扁平线圈致动器)也可用于致动器以使连杆320移动，因此省去齿轮/凸轮/曲柄300。可使用具有扁平或曲面状线圈的摆臂致动器来省去齿轮/凸轮/曲柄300与连杆320两者。本公开的一些实施例也预期上文未明确叙述的用于将旋转运动转化为线性运动或其它类型的运动的其它替代手段。
一些实施例提出，在可对自动焊接系统编程时，编程例如不需要包含以摆动图案移动焊炬110。焊炬110仅需要沿着焊接方向移动，并且焊丝往复装置本身可自动地形成焊接摆动图案、锯齿形图案等。
电机290和/或电机组件280的运动控制可使得在冲程结束时存在停顿时间，通常例如介于约1ms与10ms之间。这可有益于确保电弧有足够时间在冲程结束时暂停并且确保基于惯性的液体分离有足够时间发生。这种停顿也有利于热焊丝激光熔覆建构长方形熔覆形成物而不是具有倾斜边缘的冠状物。
在一些实施例中，电机组件280提供位置和/或速率传感器，以使得可以具有反馈运动控制。传感器可例如包含以下各者中的一个或更多个：编码器、解析器、加速度计、线性可变差动变压器(LVDT)、旋转可变差动变压器(RVDT)、电位计、接近传感器等。
一些实施例在焊枪上提供免工具安装的环/旋钮/滑块作为用户接口以更改或调整锯齿形行进方向。
一些实施例提出，操作员100仅需要在焊接方向上移动焊炬110，而焊丝往复装置本身可自动地形成焊接摆动图案、锯齿形图案等。
一些实施例提出，接触焊嘴被配置成在焊接操作期间以平面振荡移动方式相对于焊炬或熔覆焊炬的焊炬主体移动。在一些实施例中，平面振荡移动可包含例如在焊接轴线或与焊炬主体的行进方向相一致的平面内的弧形移动。在一些实施例中，平面振荡移动可包含例如线性运动。在一些实施例中，移动可以是圆锥形的或圆形的。在一些实施例中，移动可在使用枢轴或不使用枢轴的情况下发生。
一些实施例提出，本文所公开的单焊丝解决方案受益于增大的熔敷率和增大的行进速度。一些实施例提出，单焊丝解决方案具有串列焊接的一些优点(例如，增大的熔敷率、增大的进行速度等)，而不具有串列焊接的一些缺点(例如，两个电弧的相互作用和增加的停机时间)。
一些实施例预期在各种应用中使用焊丝往复装置。例如，一些实施例在厚板高熔敷率熔化极气体保护电弧焊(GMAW)或药芯电弧焊(FCAW)明弧焊中使用焊丝往复装置。此外，一些实施例在使用实心焊丝和金属药芯焊丝以较大焊丝直径进行的SAW焊中使用焊丝往复装置。
一些实施例在空间上以足够的幅度并在时间上以足够的速度使热分散，以跨越将在薄部焊接中焊接的较大接头区域或具有可变间隙的接头有效地产生较低有效能量密度电弧功率分布。电弧在具有传导损耗的工件散热体上方的快速锯齿形运动可产生均匀地散布的电弧的热力效应，而不会使侧壁局部过热。这避免高熔敷率焊接中的底切和不稳定性的问题。其还可提供来自侧对侧焊丝往复装置比来自旋转电弧更好的间隙感测。焊丝往复装置也可在间隙被感测时(例如，经由电弧或经由外部激光扫描仪或其它传感器)被激活或适应性地受到控制。此外，电弧沿着焊接轴线的锯齿形运动可在临界温度范围下减慢冷却速率以减小易成孔性和/或易凝固裂纹性(例如，可能通过使凝固的焊接金属重新熔化)。
一些实施例实现产生离心力以在高电流电平下促进金属转移。焊丝的移动反转产生惯性效应以使液体从耗材电极的端部分离(在焊丝方向已反转时，液体保持在相同方向上移动)。这可能不同于旋转电弧或旋转焊丝，在旋转电弧或旋转焊丝的情况下不存在焊丝移动的明显方向改变来使液体与焊丝端部分离。这缓解了旋转喷射的问题，即液体束缚在固态耗材电极的端部而无法由于表面张力等而分离。最终益处是高熔敷率下的稳定金属转移。由于额外金属转移力，可以用过去不可行的较大直径的焊丝和较高送丝速率来进行焊接。
一些实施例预期使用电磁体以导致电弧旋转并使电弧展开。然而，为了使电弧有效地移动至3/4"到1"的幅度，电磁体可能非常大。大体积可限制接头访问，并将应用局限于较少开缝接头，例如，在船坞中的板件流水线或大周长的管材焊接中。为了移动焊丝，其成本可能高于机械构件。
在一些实施例中，锯齿形运动用于改善起弧。在常规起弧期间，焊丝被向前送给并触碰工件，并且电流浪涌随后发生。当焊丝端部尖锐时，接触电阻高，这通常导致良好起弧。然而，当焊丝端部钝时，接触电阻低，这通常可导致低劣起弧——高电流吹走如飞棒般的焊丝。当在起弧期间激活锯齿形运动时，类似于刮擦起弧，这在焊丝与工件之间产生不可靠的接触，因此导致高接触电阻和可靠的起弧。
虽然已参照某些实施方案来描述本发明的设备、系统和/或方法，但本领域的技术人员应理解，可进行各种改变，并且可替代等同物，而不偏离本发明的设备、系统和/或方法的范围。此外，可进行许多修改以使特定情形或材料适应于本公开的教示，而不偏离本公开的范围。因此，希望本发明的设备、系统和/ 或方法不限于所公开的特定实施方案，而是本发明的设备、系统和/或方法将包含落入随附权利要求书的范围内的所有实施方案。

Claims (48)

1.一种焊炬，包括：
接触焊嘴,穿过所述接触焊嘴提供焊接焊丝；
枢轴支撑构件，所述枢轴支撑构件接纳所述接触焊嘴，其中所述枢轴支撑构件被配置成在焊接操作期间围绕枢转点而移动所述接触焊嘴；
电机组件，所述电机组件可操作地连接到所述枢轴支撑构件，其中所述电机组件被配置成移动所述枢轴支撑构件；和
其中：
所述枢轴支撑构件被配置成使所述接触焊嘴在所述焊接操作期间能够至少部分地与所述焊炬沿着焊接轴线的移动分离地且相对于所述焊炬沿着焊接轴线的移动独立地移动，其中所述接触焊嘴的移动是基于包括相对于所述焊接轴线的多个不同方向的焊接图案；
所述焊炬被配置成以多个不同速率提供所述焊接焊丝，其中所述多个不同速率中的每一者对应于所述焊接图案的所述多个不同方向中的一者，并且其中所述多个不同速率导致沿着所述焊接轴线的恒定平均行进速率；并且
所述电机组件被配置成基于所述多个不同速率使所述接触焊嘴移动来实现以所述多个不同速率中的每一者提供所述焊接焊丝，其中所述使所述接触焊嘴移动包括使所述接触焊嘴针对所述多个不同速率中的每一者以相对于所述焊接轴线的不同方向移动。
2.根据权利要求1所述的焊炬，其中所述电机组件被配置成在所述焊接操作期间以所述多个不同速率中的每一个速率提供焊接焊丝。
3.根据权利要求1所述的焊炬，其中所述焊炬在所述焊接操作期间在第一方向上移动，并且其中所述枢轴支撑构件被配置成自动地移动所述接触焊嘴以形成摆动焊接图案。
4.根据权利要求1所述的焊炬，其中所述焊炬在所述焊接操作期间在第一方向上移动，并且其中所述枢轴支撑构件被配置成自动地移动所述接触焊嘴以形成直列摆动焊接图案。
5.根据权利要求1所述的焊炬，其中所述焊炬在所述焊接操作期间在第一方向上移动，并且其中所述枢轴支撑构件被配置成自动地移动所述接触焊嘴以形成锯齿形焊接图案。
6.根据权利要求1所述的焊炬，其中所述电机组件被配置成根据多个冲程移动所述枢轴支撑构件，其中每个冲程结束时具有介于1毫秒与10毫秒之间的停顿时间。
7.根据权利要求1所述的焊炬，其中所述焊炬被配置成在所述焊接操作期间由操作员用手握住，并通过所述操作员在所述焊接操作期间在第一方向上移动，并且其中所述枢轴支撑构件被配置成在所述焊接操作期间在第二方向和第三方向上移动所述接触焊嘴。
8.根据权利要求1所述的焊炬，其中所述焊炬被配置成在所述焊接操作期间由操作员用手握住，并通过所述操作员在所述焊接操作期间在第一方向上移动，并且其中所述枢轴支撑构件被配置成在所述焊接操作期间在所述第一方向和第二方向上移动所述接触焊嘴。
9.根据权利要求1所述的焊炬，其中所述焊炬是机器人焊接系统的一部分，其中所述焊炬被配置成通过所述机器人焊接系统的机器人手臂在所述焊接操作期间在第一方向上移动，并且其中所述枢轴支撑构件被配置成在所述焊接操作期间在第二方向和第三方向上移动所述接触焊嘴。
10.根据权利要求1所述的焊炬，其中所述焊炬是机器人焊接系统的一部分，其中所述焊炬被配置成通过所述机器人焊接系统的机器人手臂在所述焊接操作期间在第一方向上移动，并且其中所述枢轴支撑构件被配置成在所述焊接操作期间在所述第一方向和第二方向上移动所述接触焊嘴。
11.根据权利要求1所述的焊炬，其中所述电机组件包含电机和以下各者中的一个或更多个：齿轮、凸轮、拨动件和叉。
12.根据权利要求1所述的焊炬，其中所述焊接操作是使用耗材电极的明弧操作。
13.根据权利要求12所述的焊炬，其中所述焊接操作是熔化极气体保护电弧焊(GMAW)操作或药芯电弧焊(FCAW)操作。
14.根据权利要求1所述的焊炬，其中在基于埋弧的焊接操作期间所述焊炬被配置成支持使用耗材电极。
15.根据权利要求1所述的焊炬，其中所述焊炬为熔覆焊炬，所述熔覆焊炬被配置成在所述焊接操作期间使用热源以提供熔池。
16.根据权利要求15所述的焊炬，其中所述焊炬被配置成在所述焊接操作期间将未加热的焊丝或预加热的焊丝施加到所述熔池。
17.根据权利要求15所述的焊炬，其中所述热源包含激光、等离子体或钨极惰性气体(TIG)焊接配置。
18.一种焊炬，包括：
枢轴支撑构件，所述枢轴支撑构件接纳接触焊嘴，
其中所述枢轴支撑构件被配置成在焊接操作期间围绕枢转点而独立地移动所述接触焊嘴，
其中所述接触焊嘴耦接到用于移动所述接触焊嘴的电机组件，并且其中所述电机组件包含电机和以下各者中的一个或更多个：齿轮、凸轮、拨动件和叉，并且
其中所述枢轴支撑构件终止在凸缘中，其中所述凸缘提供用于接纳从所述电机组件延伸的连杆的表面。
19.根据权利要求18所述的焊炬，其中所述焊炬被配置成经由所述接触焊嘴而提供焊丝。
20.根据权利要求18所述的焊炬，其中所述焊炬在所述焊接操作期间在第一方向上移动，并且其中所述枢轴支撑构件被配置成自动地移动所述接触焊嘴以形成摆动焊接图案。
21.根据权利要求18所述的焊炬，其中所述焊炬在所述焊接操作期间在第一方向上移动，并且其中所述枢轴支撑构件被配置成自动地移动所述接触焊嘴以形成直列摆动焊接图案。
22.根据权利要求18所述的焊炬，其中所述焊炬在所述焊接操作期间在第一方向上移动，并且其中所述枢轴支撑构件被配置成自动地移动所述接触焊嘴以形成锯齿形焊接图案。
23.根据权利要求18所述的焊炬，其中所述焊炬包含耦接到所述枢轴支撑构件的气体扩散器，并且其中所述气体扩散器和所述枢轴支撑构件被配置成在所述焊接操作期间独立于所述焊炬而移动所述接触焊嘴。
24.根据权利要求18所述的焊炬，其中所述焊炬被配置成在所述焊接操作期间由操作员用手握住，并通过所述操作员在所述焊接操作期间在第一方向上移动，并且其中所述枢轴支撑构件被配置成在所述焊接操作期间在第二方向和第三方向上移动所述接触焊嘴。
25.根据权利要求18所述的焊炬，其中所述焊炬被配置成在所述焊接操作期间由操作员用手握住，并通过所述操作员在所述焊接操作期间在第一方向上移动，并且其中所述枢轴支撑构件被配置成在所述焊接操作期间在所述第一方向和第二方向上移动所述接触焊嘴。
26.根据权利要求18所述的焊炬，其中所述焊炬是机器人焊接系统的一部分，其中所述焊炬被配置成通过所述机器人焊接系统的机器人手臂在所述焊接操作期间在第一方向上移动，并且其中所述枢轴支撑构件被配置成在所述焊接操作期间在第二方向和第三方向上移动所述接触焊嘴。
27.根据权利要求18所述的焊炬，其中所述焊炬是机器人焊接系统的一部分，其中所述焊炬被配置成通过所述机器人焊接系统的机器人手臂在所述焊接操作期间在第一方向上移动，并且其中所述枢轴支撑构件被配置成在所述焊接操作期间在所述第一方向和第二方向上移动所述接触焊嘴。
28.根据权利要求18所述的焊炬，其中所述焊接操作是使用耗材电极的明弧操作。
29.根据权利要求28所述的焊炬，其中所述焊接操作是熔化极气体保护电弧焊(GMAW)操作或药芯电弧焊(FCAW)操作。
30.根据权利要求18所述的焊炬，其中所述焊接操作是使用耗材电极的埋弧操作。
31.根据权利要求18所述的焊炬，其中所述焊炬包含熔覆焊炬，并且其中所述焊接操作使用热源以提供熔池。
32.根据权利要求31所述的焊炬，其中所述焊接操作将未加热的焊丝或预加热的焊丝施加到所述熔池。
33.根据权利要求31所述的焊炬，其中所述热源包含激光、等离子体或钨极惰性气体(TIG)焊接配置。
34.一种用于焊接系统的方法，包括：
枢轴支撑构件，所述枢轴支撑构件接纳焊炬的接触焊嘴；
在焊接操作期间在焊接方向上移动所述焊炬；以及
在所述焊炬在所述焊接方向上移动的同时通过所述枢轴支撑构件围绕枢转点而独立地移动所述接触焊嘴，
其中所述接触焊嘴耦接到用于移动所述接触焊嘴的电机组件，并且其中所述电机组件包含电机和以下各者中的一个或更多个：齿轮、凸轮、拨动件和叉，并且
其中所述枢轴支撑构件终止在凸缘中，其中所述凸缘提供用于接纳从所述电机组件延伸的连杆的表面。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述枢轴支撑构件围绕所述枢转点的所述独立移动使所述接触焊嘴形成焊接摆动图案或焊接锯齿形图案。
36.根据权利要求34所述的方法，其中可靠起弧通过所述枢轴支撑构件围绕所述枢转点的所述独立移动来实现，所述独立移动使所述接触焊嘴在起弧期间形成锯齿形图案。
37.一种焊炬，包括：
焊炬主体，所述焊炬主体被配置成提供接纳接触焊嘴的枢轴支撑构件，其中所述枢轴支撑构件被配置成使所述接触焊嘴在垂直于焊接轴线的方向上侧对侧地移动，并且
其中所述接触焊嘴耦接到用于移动所述接触焊嘴的电机组件，并且其中所述电机组件包含电机和以下各者中的一个或更多个：齿轮、凸轮、拨动件和叉，并且
其中所述枢轴支撑构件终止在凸缘中，其中所述凸缘提供用于接纳从所述电机组件延伸的连杆的表面。
38.根据权利要求37所述的焊炬，其中所述焊炬是熔覆焊炬。
39.根据权利要求37或38所述的焊炬，其中所述枢轴支撑构件被配置成即使所述焊炬主体不移动时也使所述接触焊嘴移动。
40.根据权利要求37或38所述的焊炬，其中所述焊炬主体容纳致动器，所述致动器使所述枢轴支撑构件侧对侧地移动所述接触焊嘴。
41.一种焊炬，包括：
焊炬主体，所述焊炬主体接纳接触焊嘴，
其中所述焊炬是焊接焊炬，并且
其中所述焊炬被配置成在焊接操作期间以平面振荡移动的方式相对于所述焊炬主体独立地移动所述接触焊嘴，
其中所述接触焊嘴耦接到用于移动所述接触焊嘴的电机组件，并且其中所述电机组件包含电机和以下各者中的一个或更多个：齿轮、凸轮、拨动件和叉，并且
其中枢轴支撑构件终止在凸缘中，其中所述凸缘提供用于接纳从所述电机组件延伸的连杆的表面。
42.根据权利要求41所述的焊炬，其中所述焊炬是熔覆焊炬。
43.根据权利要求41或42所述的焊炬，其中焊炬被配置成经由所述接触焊嘴而提供耗材电极。
44.根据权利要求41或42所述的焊炬，其中所述平面振荡移动包含在与焊接轴线或所述焊炬主体的行进方向相一致的平面内的弧形移动。
45.根据权利要求41或42所述的焊炬，其中所述平面振荡移动包含线性运动。
46.根据权利要求41或42所述的焊炬，其中所述平面振荡移动包含在与焊接轴线或所述焊炬主体的行进方向正交的平面内的弧形移动。
47.一种焊炬，包括：
枢轴支撑构件，所述枢轴支撑构件接纳接触焊嘴，
其中所述枢轴支撑构件被配置成在焊接操作期间围绕枢转点而独立地移动所述接触焊嘴，
其中所述接触焊嘴耦接到用于移动所述接触焊嘴的电机组件，并且
其中所述枢轴支撑构件终止在凸缘中，其中所述凸缘提供用于接纳从所述电机组件延伸的连杆的表面。
48.根据权利要求47所述的焊炬，其中所述电机组件包含电机和以下各者中的一个或更多个：齿轮、凸轮、拨动件和叉；以及其中所述电机组件在所述焊炬的外部或与所述焊炬分离，并且所述电机与所述齿轮、所述凸轮、所述拨动件和所述叉中的一个或更多个通过轴连接，并且所述齿轮、所述凸轮、所述拨动件和所述叉中的所述一个或更多个被配置成作用在连杆上。
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