CN1868813A - 将焊丝包装在焊丝容器内的方法和装置 - Google Patents

Abstract

大直径焊丝和形成大直径焊丝的方法，以增强焊丝的供送性能并容易从存储容器或卷轴上取下焊丝。

Description

将焊丝包装在焊丝容器内的方法和装置

相关申请的参考

本申请要求2005年5月25日提交的、名称为“将焊丝包装进焊丝容器的方法和装置”的第60/684,618号美国临时专利申请作为优先权，其全部内容在此被引入作为参考。

技术领域

本发明涉及焊丝包装，具体地讲，涉及将大直径的焊丝缠绕或卷进焊丝容器中，以最小化焊丝在展开过程中的扭曲。

背景技术

在高生产率操作过程中所使用的焊丝，如在机器人焊接站，是以超过200磅的大包装形式加以供应的。在一些情况下，特别是对于大直径焊丝，容器可以装下2000磅的焊丝。在这些包装里，焊丝被绕制成线圈，形成一个围绕中央芯或中心间隙孔延伸的线盘。一种这类绕线技术示于Cooper的6,019,303中，它公开了一种用于将焊丝包装进存储筒中的方法和装置，在此作为说明同一技术的背景材料被引入作为参考。

为了在容器的展开过程中获得预定的焊丝流量，在卷绕过程中，可以在焊丝中引入排绕管(cast)，这种方法示于FergusonIII的6,708,864，其在此也作为说明同一技术的背景材料被引入作为参考。

另一种卷绕技术示于Hsu的US2005/0023401中，Hsu公开了利用反向卷绕把焊丝包装进容器中的应用，Hsu在此作为说明同一技术的背景材料被引入作为参考。其它的卷绕技术示于Crum的3,061,229；Kraft等的2,959,279；Lorenz的3,120,931；Wilhelm的2,722,729；Kitselman的3,235,202；TilouII3,270,977；Kitselman的3,362,654和Cole等的3,445,077，所有这些在此作为说明同一技术的背景材料被引入作为参考。

除将焊丝卷绕进容器之外，卷绕的过程可以进一步包括改变焊丝的形状，例如拉直焊丝或者在焊丝中形成自然排绕或倾斜。Reynolds的3,748,435公开了焊丝姿态的控制，在此作为说明同一技术的背景材料被引入作为参考。Eisinger公开了一种在焊丝中形成螺旋线的辊轴机构，在此作为说明同一技术的背景材料被引入作为参考。Labbe的4,464,919和Lefever的3,595,277公开了用于焊丝拉直的辊轴，Corbin的4,949,567公开了一种用于控制焊丝排列和螺旋的装置，并在此作为说明同一技术的背景材料被引入作为参考。Field的3,565,129和Asbeck等的3,724,249公开了形成或缠绕焊丝的系统，并在此作为说明同一技术的背景材料被引入作为参考。Pfund的3,185,185还公开了一种利用辊改变焊丝形状的装置，并在此作为说明同一技术的背景材料被引入作为参考。Offer的6,301,944公开了利用模具控制焊丝形状，并在此作为说明同一技术的背景材料被引入作为参考。Minehisa等公开了焊丝被送往焊矩时的成形过程，并在此作为说明同一技术的背景材料被引入作为参考。

可以理解，任何用于焊丝的卷绕技术都必须利用送丝装置来使用容器里的焊丝，因此，被卷绕进容器中的焊丝被设计成可以与已有的展开装置一起工作，从而获得用于焊接过程的不间断的焊丝流量。为了控制焊丝的运送及放出，一个上保持器或者制动装置如制动器止推环，可以被用来帮助控制焊丝自线卷展开。Cooper的5,819,934在此作为说明同一技术的背景材料被引入作为参考。另一种包装方法示于Chung的5,746,380中，Chung的5,746,380中还公开了一种焊丝筒，但是，Chung公开了一种不同的焊丝流量控制装置，用于控制焊丝从容器筒中的放出。Chung在此也被作为说明同一技术的背景材料被引入作为参考。

在焊接工业，通过一种可靠的方式把焊丝从包装中抽取出来，并作为连续的供应将焊丝送往不间断的焊接过程是非常重要的。近些年来，许多将焊丝卷绕进包装并在随后的过程中将焊丝从该包装中展开送往焊接加工过程的技术被设计出来。焊丝大量使用的出现，例如在机器人焊接中，产生了对用于存储和分配大量焊丝的更大包装的需求。然而，可以理解，焊丝的尺寸和焊接过程中焊丝的消耗速度会对焊丝包装的所需尺寸产生影响。还可以理解，大直径的焊丝与相同长度的小直径焊丝相比需要更大的包装。

而且，为了配合焊丝进给机构的工作，焊丝必须以非扭曲、非变形、非偏斜的条件下被展开，在该条件下不需人们的注意就可以进行更一致的焊接。众所周知，焊丝具有一种选择预定自然条件的倾向，这将给焊接过程带来负面影响。因此，焊丝必须在焊丝包装与焊丝进给机构之间，通过相互作用被充分地加以控制。焊丝的生产过程已经使焊丝具有了自然排绕的性质，其中，如果将一段焊丝放置在地板上，就会形成焊丝的自然形态。在许多例子中，预定的自然排绕基本上是一条直线，然而，为了包装大量的焊丝，焊丝被卷绕进包装中，当焊丝从包装中展开时产生了大量的焊丝扭曲和缠绕。但是，已经发现焊丝从线盘中的展开因焊丝直径的不同而存在差异。小直径的焊丝相对于大直径的焊丝在展开过程中更容易被控制。

现有的卷绕和展开技术中，为防止焊丝在离开容器时产生扭曲，在大直径焊丝从容器中展开的过程中焊丝容器必须加以旋转。可以理解，提供一套可以旋转焊丝大包装并具有所需控制程度的机械装置代价很高，而且，还要占用大量的地面空间。然而，与焊接过程中由于焊丝的缠绕所造成的重复停机的费用相比，在焊丝展开过程中容器旋转的相关费用还是比较低的。

发明内容

根据本发明，提供了一种将大直径焊丝密实地包装进存储容器中的改进方法和装置，克服了先前方法和装置的不足，并且允许焊丝以无变形和无缠结的方法展开。

具体地讲，本发明申请涉及在焊丝被卷入焊丝容器或包装中的线卷之前和/或过程当中，在焊丝中产生“形状记忆”。该形状记忆被用来包装直径约为0.070英寸或更大直径的焊丝，在不影响自动化或半自动化焊接过程中顺利抽取焊丝的前提下，焊丝被更紧密地被包装进容器中。而且，通过利用本发明的方法和/或装置，可以生产出含有大直径焊丝的焊丝包装，并且焊丝在从包装中展开的过程中不必旋转焊丝包装。

根据本发明的一个方面，线盘的卷绕包括一种装置，该装置具有将焊丝从生产线拉出的绞盘；在第一轴上的用于接收来自绞盘的焊丝的可旋转铺设头；以及支撑焊丝存储筒或包装的转盘。通过以第一旋转速度旋转铺设头和以第二旋转速度旋转绞盘来决定环圈的直径，焊丝可以被包装进存储筒。通常，对于放入存储筒中每匝焊丝而言，转盘旋转一个整圆的一部分，从而导致每匝中只有一小部分圆周与存储筒的内表面接触。在将焊丝装入存储筒过程的后续步骤中，分度装置允许存储筒和可旋转铺设头之间彼此相互运动。

根据本发明的另一方面，卷绕装置包括在焊丝中产生形状记忆的机械装置，即使在焊丝被卷入线盘之后，该形状记忆至少部分地保持在焊丝中。

根据本发明的另一方面，提供了一种焊丝，在被卷上线轴、卷轴、容器等之前，给焊丝施加预定形状记忆的焊丝。当焊丝卷进或从容器中展开以及被送到焊机时，该形状记忆再次全部或部分地保留在焊丝中。

根据本发明的另一方面，提供了一种大直径焊丝包装供应装置，包括卷轴或容器以及缠绕在其上或其中的一段焊丝。当离开卷轴或容器时，焊丝具有预定的形状记忆并基本上位于单一平面内。其中，该形状记忆通常是循环正弦波形，各波形周期具有波长和高度。在一个实施例中，焊丝直径约为0.079-0.190英寸，具有基本正弦曲线循环波形的形状记忆，各波形周期具有波长和高度。

根据本发明的另一方面，提供了用于存储在卷轴上或容器内的焊丝，其中该焊丝包括预定的形状记忆，该形状记忆包括基本正弦曲线的循环波形，各波形周期具有波长和高度。

根据本发明的另一方面，提供了一种形成存储在卷轴上的大直径焊丝的方法。该方法包括形成直径约为0.079-0.190英寸的焊丝，并在焊丝上施加预定的形状记忆，该形状记忆基本位于单一平面内，其中，该形状记忆通常为循环波形，例如正弦波，各波形周期具有波长和高度。

焊丝上的形状记忆可以通过各种加工过程来形成，例如但不局限于，在焊丝被卷入焊丝容器时形成。施加在焊丝上的形状记忆可以在焊丝的形成过中产生，和/或通过焊丝形成后的后续加工过程产生。

作为形状记忆的结果，大直径焊丝能够从包装线卷中展开，而不需要在大直径焊丝的展开过程中旋转容器。而且，上述的展开优点还可以在不对由根据本发明所得焊丝形成的焊缝带来负面影响的条件下获得。

附图说明

前述以及更多的内容，部分是显而易见的，部分将结合附图所示的对本发明优选实施方案的描述，在下文中更全面地指出。图中：

图1是正视图，表示根据本发明的包装系统的一部分；

图2A是显示图1下半部分的正视图；

图2B是显示图1上半部分的正视图；

图3是沿图2A的3-3线的俯视图；

图4是沿图2A的4-4线的转盘系统的正视图；

图5是根据本发明的一个卷绕操作的示意图；

图6是一个表，包括根据本发明在焊丝中所形成的形状记忆的平均尺寸；

图7示出了本发明焊丝中形状记忆的波形；

图8是沿图7的8-8线的焊丝中形状记忆的剖视图；

图9是沿图2A的4-4线的表示另一个转盘系统的正视图；

图10是进一步说明图9所示转盘系统细节的俯视图；

图11A是沿图7的11-11线截面的俯视图，示出了根据本发明制造和包装的实芯埋弧焊丝；以及

图11B是沿图7的11-11线截面的俯视图，示出了根据本发明的带芯埋弧焊丝。

具体实施方式

参照附图，其中，图示目的仅仅是为了说明本发明而不是为了对其限制，图1-4提供了表示本发明申请所采用的缠绕操作过程的背景。然而，应当注意，虽然仅示出了一个具体的缠绕装置，但可以理解，下面所描述的各个组成部分可以由已知的现有技术中与之相当的组成部分所替代，而且，也可以利用其它的缠绕装置。

具体地讲，示出了一个卷筒卷绕系统10，该卷绕系统10从生产线(未示出)拉出连续焊丝11。焊丝11是直径大于0.070英寸的大直径焊丝，例如约为3/32到3/16英寸。焊丝11被绞盘12拉出，绞盘12被一焊丝进给电机14所驱动，该电机14与用于驱动皮带15的皮带轮16相连接。可以看到，焊丝通过一系列轧辊和张力调节辊17a、17b和17c被抽出，其中张力调节辊17a、17b和17c用于保持焊丝11在生产线与绞盘12之间的张力。从图1和2B中可看到，焊丝相对绞盘12卷绕270°。这样，就形成了合适的摩擦和驱动能力，以经过张力调节辊17a、17b和17c将焊丝11拉出。焊丝11被输送到一个可转动的铺设头21，该铺设头21悬挂在卷绕梁22上。可转动的铺设头21在悬挂于卷绕梁22上的轴承箱23内转动。可转动的铺设头21包括一个卷绕管24和一个轴颈部分25，轴颈部分25可被凸缘26及分别设置于轴承箱23之顶端和底端的顶部轴承和底部轴承27和28旋转支承。应该理解：轴颈部分25包括用于与轴承27和28接触的一个外圆筒表面31和一个内圆筒形表面32，表面32形成一个中空轴的内部，以允许焊丝11从绞盘12通向卷绕管24。

一个皮带轮33在轴承箱23之下用键固定在轴颈部分25的外圆筒形表面31上。一个对应的皮带轮34从铺设驱动电机36的轴35伸出。皮带37连接着皮带轮33和34，以便使铺设驱动电机36驱动轴颈部分25同时驱动可转动的铺设头21。

控制板41控制着铺设驱动电机36和焊丝进给电机14的速度及这两个电机之速度的比率。电机的速度影响着铺设头21和绞盘12的转速。应该理解：卷盘的转速与绞盘的转速之比可以用来决定容器中焊丝圈的直径大小。

卷绕管24包括一个外圆筒形表面42、一个内圆筒形表面43和一个基本封闭的上端44，该上端44还包括一个内表面45和一个外表面46。一个相对卷绕管24的中心轴线A居中的小孔47在内表面45和外表面46之间延伸。轴颈部分25的下端延伸通过小孔47，并被位于轴颈部分25最下端上的小凸缘51所支撑，并通过点焊固定到位。卷绕管24的下端包括一个沿卷绕管24之下端的周边延伸的圆环52。圆环52包括一个开口53，在包装过程中焊丝11从卷绕管24穿过该开口53。

一个转盘54被旋转支撑在转盘支架55上。转盘支架55包括一个导轨56、一个动力缸体57和一个L形的横梁部分58。如上所述，转盘支架55允许转盘在支架上转动，具体地说，是允许转盘在L形横梁部分58的水平横梁61上转动。应该理解：当焊丝11的重量被转移到存储卷筒62内时，一个与橡胶导轮64相连接的垂直梁架部分63将向下跨在导轨56上，如图中的H梁所示。这样，当存储卷筒62内被加载时，L形横梁部分58将向下跨在导轨56上。

垂直梁架部分63包括一横臂65，该横臂65从垂直梁架部分63向外延伸，并通过销67可转动地连接到活塞杆71的外端68上，而活塞杆71为增压缸体部件72的一部分。增压油缸部件72包括一个增压缸体73。应该理解：油缸73以如下方式被压缩：当存储卷筒62空载时，缸体73处于平衡状态，而且L形横梁部分58位于导轨56的最高位置上。当存储卷筒62上装满焊丝11时，放置在转盘54上的附加重量将使活塞杆71以受控地沿导轨56下降的方式向下延伸，如箭头X所示。缸体73内的压力以重量与压力的预定比率为基础。这种受控下降可使焊丝11在存储卷筒62内从邻近转盘54的存储卷筒62之底部移动到存储卷筒62的顶端。这样，在一个实施例中，可转动的铺设头21不会沿垂直方向移动，代之以转盘54沿平行于卷绕管24之中心轴线A的垂直方向移动。

转盘54可以类似于卷绕管24的方式被旋转驱动。一轴承箱84被安装在L形梁架部分58的水平横梁61上。一个轴颈部分85从转盘54向下延伸，并可通过轴承86和87自由转动。轴颈部分85可以是一个包括一个外圆筒形表面88和一个内圆筒形表面89的圆筒体。一个带齿的皮带轮92通过键固定在轴颈部分85的底端上。带齿的皮带轮92通过一个皮带94与带齿的皮带轮93相连接。带齿皮带轮93通过一齿轮箱96被一转盘电机95驱动。转盘电机95基本从卷绕管24降低转速，其目的在于当卷绕管24转动一圈时，转盘54仅转动一圈的几分之一。

从图2A、图3和图4中可看到，转盘54包括一个底部平台101，该平台可通过轴颈部分85的顶端键装置102被旋转驱动。从图4中可看到，一个滑板103通过一个大键槽104装配在转盘54的底部平台101上，大键槽104在滑板103的底部切出。底部平台101的一个键106卡住滑板103。滑板103能够通过键槽104在键106上的滑动而相对底部平台101移动。应该理解，键106和键槽104可涂敷有相对光滑的表面，例如尼龙或类似物。另外，健106的支承表面107可设置有导轨和滚珠轴承或其它类型的轴承(未示出)，以有利于滑板103与底部平台101之间的运动。

可通过转换位置的装置与滑板103的配合动作而使滑板103产生移动。转换位置的装置最好是一个向下悬挂在转盘54上的活塞和缸体组件110。活塞和缸体组件110分别包括两个基本相同的活塞杆和活塞111和112，活塞杆和活塞111和112通常同时与一驱动杆114连接。每个活塞杆和活塞111和112距转盘54的轴颈部分85保持相等的距离，并且通常平行于键106和键槽104相对移动的方向，如图3所示。

活塞杆和活塞111可以是相同的，并因此以相同的附图标记表示。活塞杆和活塞111包括可转动地连接到托架116上的活塞部分115，其中托架116通过一枢销117向下悬挂在底部平台101上。活塞杆部分118从活塞部分115的相对端延伸到部件121，部件121内固定着驱动杆114。驱动杆114一般垂直于活塞杆部分118延伸，并与从活塞杆和活塞112伸出的相同部件121连接。在部件121之间，驱动杆114在杠杆下端112处与杠杆122连接。在杠杆122的中部124处，杠杆122通过一销125可转动地与从底部平台101的底端伸出的支架126相连接。在杠杆122的上端127处，杠杆122通过一销128可转动地与滑板103连接。从图4中可清楚地看到，杠杆122可以分别通过底部平台101和滑板103上的对齐槽131和132从底部平台101延伸到滑板103。活塞杆和活塞In和112都可被空气驱动。一个空气源(未示出)在轴颈部分85的底部与空气输送管133连接。内圆筒形表面89用作空气通道，空气源通过该通道被向上输送到空气进给管134和135(见图3)，空气进给管134和135与缸体的入口136相连接。根据上述的设置，应该理解：空气源能够驱动活塞杆和活塞In和112的活塞杆部分118，而活塞杆部分118又驱动杠杆122，以使滑板103和键槽104沿水平方向相对键106和底部平台101移动。这种设置可以在不影响转盘54和底部平台101的转动性能的前提下实现滑动。一个完全包装好的存储卷筒62如图5所示。

本发明允许安装在转盘54上，具体地说，是用钢夹137将其安装到滑板103上的存储卷筒62以高密度的方式被装填。可以看到，焊丝11通过卷绕管24绕轴线A的转动被卷绕在存储卷筒62内。应该理解，卷绕管的轴线A偏离存储卷筒62的中心轴线B。

上面所描述的卷绕机构10可以用来将焊丝卷绕进存储容器或包装。而且，可以使卷绕机构10适用于大直径焊丝，从而防止焊丝从容器中展开时产生缠绕，该焊丝具有预定的形状记忆，在下面进一步详述。再者，如上所述，人们不但发现形状记忆可以用来改善焊接性，而且发现形状记忆还可以改善焊丝从容器中的展开以及去除焊丝从容器中展开过程中所需的容器旋转。

参照图9和10，另一个示例性的转盘系统454，可以在上面图1-4中进行了一般性描述的卷绕机构10中所采用。转盘454由转盘支架55(上面图1和2A)所支撑，允许转盘454在其上旋转，当存储卷筒62被充满时和卷筒62一起向下跨在导轨56上。和上面所描述的卷筒54一样，通过安装在卷绕机构10横梁61上的轴承箱484，转盘454以与卷绕管24相似的方式被驱动旋转，通过内部轴颈(未示出)与一个带齿的皮带轮(如上面图1和2A中的皮带轮92)的适当连接，利用电机驱动转盘454围绕B轴进行旋转，其中在一个实例中，相对于卷绕管24的一个整圈旋转，转盘454只旋转了一个整圈的一小部分。转盘454包括上表面安装有两套圆柱形辊子或支撑505的工作台503，直接或者通过下表面与辊子505接触的卷筒滑动结构62a，对卷筒62提供横向可移动的垂直支撑。而且，转盘454还可以包括相对于管24(图1和2A)的A轴使卷筒62作水平移动的装置，如安装在工作台503上面的可移动底部平台101以及缸体组件(如上面组件110)，或者其它可以令卷筒62(及其轴B)相对于管24的A轴以可控的方式作水平移动的适合方法。可选择地，如图9和10所示，卷筒62和工作台503可以保持水平静止状态(如轴A和轴B之间保持一个恒定的距离)，使工作台503围绕B轴旋转。转盘454还包括一组安装在工作台503上并向上延伸的定位组件510a-510c，这样有利于卷筒62相对于转盘系统454的旋转轴B的重复定位。在这点上，卷筒62可以从转盘系统454的511方向装入(图9和10的右侧)，例如，利用叉车或其它方法，将卷筒62/滑动机构62a在辊子505上平移使之与定位组件510咬合。其中，示例性的转盘系统454进一步包括安装在工作台503下表面的活塞和缸体组件512，并通过适当的连接驱动位于第一位置(图9剖视图所示)和第二位置之间的可移动箝位装置514，从而使卷筒62被箝位在一个固定位置，该位置位于箝位装置514的一个夹紧组件514a和一个或多个定位组件510之间。

现在参照图6-8同11A和11B，图6-8显示了具有所期望形状记忆的焊丝11，210，其中形状记忆依赖于焊丝的性质和焊丝的直径。在这一方面，显示了5种焊丝A-E。这些焊丝代表了3种不同焊丝直径和3种不同等级的焊丝，具体地讲，焊丝A是低碳、中锰、中硅，且一般用于埋弧焊的一级焊丝，直径为4mm。LINCOLNELECTRIC公司出售这种焊丝，商标为L-61。焊丝B也是直径为4mm的焊丝，只是焊丝的等级不同。LINCOLNELECTRIC公司出售这种焊丝，商标为LNS140TB。焊丝C直径为4mm，是一种低碳、低锰、低硅，一般用于埋弧焊的三级焊丝。LINCOLNELECTRIC公司出售这种焊丝，商标为L-60。焊丝D为由上述一级焊丝所得的直径为3.2mm的焊丝。焊丝E是由上述的二级焊丝所得的直径为2.4mm的焊丝。图6中所示的图表进一步包括一个形状记忆的优选或平均波长L，以及一个形状记忆的平均高度值A。由于优选尺寸被显示出来，可以理解的是，波长和高度可以随焊丝的长度有所偏离，而且，平均值本身在不背离本发明应用的前提下也可能偏离。所列出的平均值可以是优选的正弦形状，根据本发明并不需要产生或得到该正弦波形的准确平均值或优选的尺寸。在这一方面，这些尺寸的偏差范围为：+/-50％；+/-35％；+/-25％；+/-15％；+/-10％；+/-5％或者+/-3％；而且，该偏差可以根据焊丝的长度有所改变。

图11A和11B表达了两个示例性焊丝11，210在图7中沿线11-11的截面图，直径“d”的尺寸大于0.070英寸，其中图11A表示的焊丝11，210是可根据本发明制造和包装的实心埋弧焊丝，图11B所示的焊丝11，210是根据本发明的带芯埋弧焊丝。图11A所示的实心焊丝包括一个实芯焊丝材料652，还可以包括一个外敷层651。图11B所示的带芯示例焊丝11，210有一个围绕内芯656的金属外套管654，其中芯656可以包括在焊接过程中产生保护熔池的保护气和保护性液体(如熔渣)的颗粒状熔剂材料，和/或可以包括调节焊点材料组成的合金材料。

可以理解，虽然在实施例中显示的是公制焊丝(metric wire)，本发明的应用并不限于公制焊丝。而且，已经发现本申请中的形状记忆可以允许直径为0.079到0.190英寸的焊丝从焊丝容器中展开，而不必在展开过程中旋转容器。而且，虽然这一方法已经被发现在这一范围内有特殊的效果，本发明申请并不限于这一范围。

通过包含一个形状记忆，该形状记忆包括近似正弦波的波形，已经发现不需要在展开过程中旋转包装，大直径的焊丝就可以从焊丝包装或容器中的焊丝线圈中展开。而且，已经发现，当在焊丝中产生类似正弦波的形状时，焊丝可以以一个自由状态被展开，该形态的产生过程是在卷绕过程中，或者在卷绕加工前，包括但不限于，在焊丝的生产过程中。

在一个实施例中，上述的形状记忆是在卷绕过程中形成，也就是，在最终用户使用的焊丝容器的线圈卷绕过程中形成。在这一方面并参照图5，所显示的是一个可以产生所期望的正弦波的卷绕装置200。装置200包括一个具有焊丝支撑件202的筒子车，其中大直径的焊丝210从焊丝支撑件202中抽取出来，并且正弦形状的形状记忆在焊丝被绕进容器之前形成。焊丝支撑件202围绕支撑轴203进行旋转，并且焊丝210被送往辊轮240，在这一方面，辊轮240的功能是当焊丝通过装置200时，焊丝保持期望的张力。

辊轮240包括两个张力调节轮242和244，并且可以是任何现有技术已知的辊轮，包括一个具有不同辊子数量的辊轮，包括但不限于三个辊子。至于装置200和辊轮240，辊子242是一个固定的辊子，并且辊子244被设置成可以向242进行相对运动，以保持焊丝210在装置200中所期望的张力。辊子244的运动可以采用现有技术中的任何已知方法加以实现。

当焊丝210离开辊轮240后，被送到调直器250，调直器被用来去除焊丝210中任何不期望的形状记忆。可以理解的是，焊丝210中可能含有不需要的形状记忆，这些形状记忆形成于焊丝的制造过程中和/或焊丝在支撑轮202的存储过程中，甚至是在焊丝经过辊轮240的过程中。事实上，调直器250的作用是为了拉直从焊丝支架上离开的焊丝210，有效地去除先前从焊丝支撑件202上拉出时产生的弯曲，螺旋，或倾斜。调直器250包括两套辊子252和254。辊子252有5个矫形滚筒255-259，辊子254有5个矫形滚筒265-269。然而，调直器250可以是现有技术已知的任何调直器。

当焊丝210离开调直器250以后，被送往绞盘220，绞盘220产生驱动力推动焊丝通过装置200并进入到容器。至于装置200的其它方面，用于引导焊丝从一个机构到另一个机构的装置可以是任何已知的装置，因此，额外的细节并不包含在本申请中，它们在现有技术中是已知的。绞盘220包括一个绞盘辊轮270和绞盘防护装置272。焊丝与绞盘轴280共轴地围绕绞盘辊轮运行大约270度，然后，焊丝引导到圆桶组合装置300，该装置将在下面进行详细描述。

在一个实施例中，焊丝在经过调直器250的调直后，绞盘220用于在焊丝中产生，至少是部分地产生所希望的形状记忆。在这一方面，焊丝围绕边缘282的运动是以绞盘辊轮边缘282的直径为基础的，焊丝的直径和其它因素可能会影响焊丝中所期望的形状记忆。而且，绞盘220可以相对于装置200中的其它部分作相对运动，从而形成所希望的正弦外形。这包括轴280沿一个或多个方向的相对运动。另外绞盘的旋转速度或每分钟的转数可以被加以调整以形成正弦结构。而且，焊丝可以相对于绞盘220被加以旋转以形成一个正弦结构。然而，如上所述，装置200仅仅代表本发明一种形成所希望的形状记忆的方法。其它的没有利用绞盘的技术也可以用来产生形状记忆。

一旦展开的焊丝离开绞盘220，它被引导到旋转导向组合装置300，该装置包括一个旋转导向器310和一个圆筒组合装置320。导向组合装置在容器中以所期望的方式放置焊丝，包括但不限于，在容器里以焊丝最大密度的方式放置焊丝。旋转导向器310还可以用于，至少可以部分地用于在焊丝中形成所期望的形状记忆。

更详细地，圆筒组合装置320由一个框架支撑(未示出)，该框架悬挂组合装置于一个与之不同轴的旋转平台330之上，并悬挂有一个焊丝容器332，该容器将在下面进行详细论述。旋转导向组合装置300进一步包括一个外圆筒表面340，外圆筒表面340的表面上包括一个导沟342。然而，导沟342可以不必如所描述的那样安装在表面。焊丝经过绞盘220，由导向组合装置300将焊丝210放置进容器345的腔334中形成线盘346。所显示的线盘346是形成的部分线盘。

当焊丝210经过组合装置300时，它经过导沟342，同时，导向组合装置300可以围绕导向轴350旋转。这种围绕轴350的旋转组合以及导沟342的使用可以用来产生所期望的线盘式样，如焊丝包装的最大化，并且至少可以用来部分地在焊丝中产生所期望的正弦状形状记忆。

如上所述，旋转平台330与组合装置300是分离的，并且能够相对于组合装置300进行运动。更具体地讲，现有技术中任何可以作为焊丝容器的容器345由平台330支撑，因此能够相对于组合装置300进行运动。平台330包括一个与电机362相连的旋转顶部360，由电机进行驱动，从而可以使容器345围绕容器轴366进行旋转。，该顶部与一个举重机或升降机368以可旋转的方式相结合，该举重机或升降机可以上下运动，换句话说，也就是可以沿轴366作轴向运动。旋转顶部360和升降机的运动都是相对于组合装置300的，并且他们具有各自的功能。而且，这些组成部分是现有技术中已知的，因此，在此不作详细描述。

通过顶部360和容器345的旋转以及组合装置300的工作，将焊丝以紧密方式绕进容器的腔中。Cooper的6,019,303中作了更详细的介绍，此处引入作为参考，焊丝的绕匝的直径小于容器内壁370的直径。而且，期望使大部分的匝数个具有相同或相近的直径。因此，组合装置300相对于平台330进行定位，从而使轴线350与轴线366之间保持一定的距离。因此，当焊丝从导沟342中流出时，组合装置300围绕着轴350进行整圈旋转，焊丝210的一匝便远离轴心线350形成出来。为了达到焊丝在腔344中的最大化，当另一匝焊丝被放置进焊丝容器腔体中时，顶部360被驱动旋转，继而带动容器345旋转。当焊丝经过组合装置时容器的旋转处理，使得焊丝的众多匝数，作为整体而言，形成了一个从中央开口372扩展到内壁370的圆筒形线盘。

可以理解，当焊丝210被填充进腔体344时，线盘346的顶端374在腔体344内沿竖直方向增加。因此，伴随着焊丝量在腔体344中的增加，顶部360以相同的速度被下降，使焊丝出口380与线盘顶部374之间保持一个不变的距离。所显示的只是一部分焊丝被放置进腔体344，所以焊丝出口380以及线盘顶部374与容器的底部离得很近。

再之，本申请中所显示的各种装置代表了本发明的几个实施例，然而，它们并不代表本申请中形成所期望的形状记忆的所有方法的详尽列表。

虽然此处对优选实施例的说明和描述进行了相当多的强调，可以理解，其它的实施例和/或它的同等物也是可行的，并且在不离开本发明的主旨的条件下在优选的实施例中可以作许多改动。因此，可以清楚的理解前面所描述的材料仅仅是为了说明本发明，而不是作为对本明的限制。

Claims (23)

1.一种形成存储在卷轴上或容器中的大直径焊丝的方法，所述方法包括：

形成直径约为0.079～0.190英寸的焊丝；以及

给所述焊丝施加预定的形状记忆，所述形状记忆基本位于单一平面内，其中，所述形状记忆通常为循环波形，各波形周期都具有波长和高度。

2.如权利要求1所述的方法，其中给所述焊丝施加预定的形状记忆包括给所述焊丝施加正弦曲线波形。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述波形的波长约在2500mm～3000mm之间。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述波形的平均高度约在10mm～400mm之间。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述波形的平均高度约在10mm～400mm之间。

6.如权利要求1所述的方法，其中在所述焊丝被卷绕在所述卷轴上之前，至少部分地给所述焊丝施加所述预定的形状记忆。

7.如权利要求1所述的方法，其中在所述焊丝从所述卷轴展开之后，所述预定的形状记忆至少部分地保留于所述焊丝上。

8.如权利要求1所述的方法，其中在所述焊丝从所述卷轴展开之后，所述预定的形状记忆至少部分地保留于所述焊丝上。

9.如权利要求1所述的方法，还包括：在给所述焊丝施加所述预定的形状记忆之前，至少部分地去除从形成所述焊丝所得的所述焊丝上的初始形状记忆。

10.一种大直径焊丝的包装供给装置，包括：卷轴或容器；卷绕在所述卷轴上或容器内的一段焊丝；所述焊丝具有预定的形状记忆，当所述焊丝自所述卷轴或容器取下时，所述形状记忆基本位于单一平面内，其中，所述形状记忆通常为循环正弦曲线波形，各波形周期都具有波长和高度。

11.如权利要求10所述的大直径焊丝的包装供给装置，其中所述焊丝的直径约为0.079～0.190英寸。

12.一种存储在焊丝卷轴上或容器内的焊丝，所述焊丝包括预定的形状记忆，所述形状记忆包括循环的基本正弦曲线波形，各波形周期具有波长和高度，当所述焊丝自所述卷轴或容器取下时，所述形状记忆基本位于单一平面内。

13.如权利要求12所述的焊丝，其中所述焊丝的直径约为0.079～0.190英寸。

14.如权利要求13所述的焊丝，其中所述波形的波长约为2500mm～3000mm。

15.如权利要求14所述的焊丝，其中所述波形的平均高度约为10mm～350mm。

16.如权利要求13所述的焊丝，其中所述波形的平均高度约为10mm～350mm。

17.如权利要求12所述的焊丝，其中所述波形的平均高度约为10mm～350mm。

18.如权利要求12所述的焊丝，其中所述波形的波长约为2500mm～3000mm。

19.如权利要求12所述的焊丝，其中所述焊丝的直径约为2mm～4.0mm。

20.如权利要求19所述的焊丝，其中所述焊丝为埋弧焊丝。

21.如权利要求12所述的焊丝，其中所述焊丝为包含实芯电极材料的实芯焊丝。

22.如权利要求12所述的焊丝，其中所述焊丝为带芯焊丝，包含围绕内芯的金属外套。

23.如权利要求12所述的焊丝，其中所述焊丝直径约为0.070英寸或以上。

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