行，因為電極的復(fù)雜移動穩(wěn)定了電弧，使得其動作是連續(xù)的。一旦焊接操作開始，電流、金屬絲給送速率和焊槍移動速率就可以增大。進(jìn)一步，在一個機械化設(shè)備上一起操作的多個焊槍的協(xié)調(diào)將多道次操作減少成單一道次。
[0045]多個焊槍操作可以從對每個單獨焊槍的更精確控制中獲益，因為消除了焊槍之間的干擾，并且二者均可以調(diào)整到沿著焊縫以共同的前進(jìn)速率獲得最佳性能，即使在每個焊槍執(zhí)行不同任務(wù)時，即，在主要焊槍執(zhí)行根部焊接并且一個或多個次要焊槍在執(zhí)行填充道次時。
[0046]通過簡單的修改，在此描述的方法就可以適配成在氣體保護鎢極電弧焊中使用。消耗品(在本說明書其他地方被稱為電極金屬絲(W))將是路徑安排在電極外部的以滿足焊接并且是從棒的外部給送、而不是穿過中央軸向通路給送的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，需要反轉(zhuǎn)極性，并且需要進(jìn)行一些其他微小修改以考慮方法的不同。消耗品將被給送到旋轉(zhuǎn)的鎢棒與焊縫之間的電弧中，如在氣體保護鎢極電弧焊方法中的標(biāo)準(zhǔn)情況。
[0047]更具體地參見附圖，該改進(jìn)的焊槍(T或T’)是以常規(guī)方式使用的并且是與常規(guī)設(shè)備一起使用的。圖1示出了被適配成進(jìn)行手動焊接的焊槍(T’)，該焊槍帶有柔性的、多目的的管狀載體導(dǎo)管(K)，該載體導(dǎo)管在單一導(dǎo)管中攜帶電極金屬絲(W)、屏蔽氣體、以及電源。圖2示出了焊槍(T’)，該焊槍帶有用于屏蔽氣體(GS)、電源(PW)、和電極金屬絲(W)的多個單獨輸入口，該電極金屬絲是由金屬絲驅(qū)動器(D)從供應(yīng)卷軸(R)給送的。這兩個單元(T和T’)均具有帶有集成馬達(dá)控件(167)的手柄(H)。手柄(H)優(yōu)選地被包封在隔離件中以避免在使用中意外短路。電流是由一個未示出的發(fā)電機(G)供應(yīng)的。供應(yīng)卷軸(R)上的電極金屬絲(W)被金屬絲驅(qū)動器(D)給送到焊槍(T和T’)中。任何適當(dāng)類型的屏蔽氣體將從來源(未示出)流經(jīng)供應(yīng)管線(GS或K)穿過焊槍(T和T’)到達(dá)包圍電極金屬絲(W)的氣體屏蔽層(S)，在這里該屏蔽氣體離開焊槍。
[0048]多種不同的控件被與這個焊接設(shè)備相關(guān)聯(lián)以調(diào)整電流、金屬絲穿過焊槍的移動速率、屏蔽氣體的流動以及載體(C，未示出)沿著軌道(N，未示出)的移動速率。此類控件是常規(guī)的并且在本發(fā)明中常規(guī)使用時不作進(jìn)一步描述。然而應(yīng)注意的是，在此描述的一些改進(jìn)包括對常規(guī)控件的非常規(guī)使用，包括通過可以是可編程控制器或計算裝置的控件進(jìn)行的控制，如下文中出現(xiàn)的。
[0049]圖3是焊槍本體的放大比例的截面立面圖。該改進(jìn)的焊槍(T或T’，未指定)包括圓柱形的管狀本體(20)，引導(dǎo)電極金屬絲并使之旋轉(zhuǎn)并且形成了其他通路的這若干部件位于該本體中。焊槍的頭部(展示在圖的頂部處)包括中央通路，電極金屬絲(W)穿過該頭部。
[0050]圓柱形的步進(jìn)馬達(dá)128與控制器(MC)—起緊緊安裝在本體20中，該控制器可以包括一個或多個電路，絕緣套管(IS)穿過該電路來保護該控制器(MC)免于電極金屬絲(W)所攜帶的電壓/電流。金屬絲(W)穿過步進(jìn)馬達(dá)(128)中的軸向中心孔到達(dá)轉(zhuǎn)子頭部(34)，該轉(zhuǎn)子頭部可以含有O形環(huán)以防止氣體穿過焊槍的頭部逃逸。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以用其他選項來防止來自氣體供應(yīng)連接器端口(170)的氣體到達(dá)焊槍頭部，并且可能希望取決于屏蔽氣體的類型及其特性來保護步進(jìn)馬達(dá)(128)和/或馬達(dá)控制器(MC)。
[0051]在電極金屬絲(W)的電弧末端的圓形移動(也稱為“旋轉(zhuǎn)”)是由具有軸向通路(41)的棒(40)產(chǎn)生的，電極金屬絲(W)穿過該軸向通路。這個棒(40)被安裝在本體(20)的下部分中、在轉(zhuǎn)子頭部(34)下方，并且其上端(管狀尖端)(42)裝配進(jìn)入該轉(zhuǎn)子頭部的偏心球狀支承件(35)中。該球狀擺動支承件(45)安裝在管狀套管中，該管狀套管緊密裝配在本體(20)中的圓柱形孔中、在馬達(dá)(128)下方。
[0052]棒(40)在支承件(45)下方的短部分被放大以形成圓柱形頭部(50)以提供插座來接收之前描述的電連接導(dǎo)線。在頭部(50)下方的棒(40)被減小直徑并形成長形延伸部
(51)。棒的在本體(20)下方延伸的下端是帶螺紋的以便與金屬絲引導(dǎo)件接觸尖端(52)相連接。該接觸尖端是選定金屬如銅制成的短的圓柱形構(gòu)件、并且具有穿過其中的通路，該通路僅比金屬絲(W)的直徑大千分之幾英寸，因而在電極金屬絲移動穿過尖端(52)時可以與該電極金屬絲進(jìn)行電接觸。要注意的是，在這個改進(jìn)的焊槍中，針對小尺寸電極金屬絲所需的唯一調(diào)整是改變這個尖端(52)。在電極金屬絲(W)的在這個尖端下方延伸了短距離的該末端處，將在焊接過程中發(fā)生起弧。
[0053]管狀本體(20)在圓柱形頭部(50)下方短距離處終止，在這里它被圓形末端封閉。一個氣體屏蔽管(56)從該末端延伸以封閉在本體(20)下方伸出的下部棒延伸部(51)。管(56)攜帶了一個屏蔽帽(57)，該帽向下延伸以封閉該接觸尖端(52)以及電極金屬絲(W)的從尖端(52)伸出的一部分。這個屏蔽帽(57)是在管(56)上可滑動的以用于相對于伸出的電極金屬絲(W)的長度以及尖端(52)的長度來調(diào)整位置。
[0054]要注意的是，與本體(20)和本體(20)的末端以及管(56)到本體(20)的末端的連接部隔離的氣體屏蔽管(56)是通過圍繞該管(56)的隔離環(huán)(58)形成的、并且是在本體(20)的末端中的一個中心孔中。這防止了如果該屏蔽帽由于觸碰板構(gòu)件(M)而意外接地而可能發(fā)生的電短路。
[0055]圖4是結(jié)合了一個根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的改進(jìn)的焊槍的機械化連續(xù)電弧焊接設(shè)備的圖解立面圖。載體(C)安裝在軌道(N)上并且沿著軌道(N)被柱塞(P)移動。有待焊接在一起的金屬板(M)靠著軌道(N)定位并且在焊槍(T)下方。
[0056]延長的棒/尖端/金屬絲的組合(下文稱為“棒”)圍繞焊槍中心線(CTR)旋轉(zhuǎn)。如果該棒接觸金屬的左板(Ml)并且控制器確定該棒在左側(cè)位置(410)上，則載體(C)向右(420)移動來使焊槍(T)重新居中。如果該棒接觸金屬的右板(Mr)并且控制器確定該棒在右側(cè)位置(410’)上，則載體(C)向左(430)移動來使焊槍(T)重新居中。參見圖17。
[0057]圖5是結(jié)合了多個根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的改進(jìn)的焊槍的機械化連續(xù)電弧焊接設(shè)備的圖解立面圖。載體(C)安裝在軌道(N)上并且沿著軌道(N)被柱塞(P)移動。有待焊接在一起的金屬板(M)靠著軌道(N)定位并且在焊槍(Tl和T2)下方。雖然軌道(N)被示出為筆直區(qū)段，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，該軌道可以具有其他的形狀和取向并且是簡單的以提供載體(C)將在其上行駛的穩(wěn)定輸送路徑。
[0058]延長的棒/尖端/金屬絲的組合(下文稱為“棒”)圍繞焊槍中心線旋轉(zhuǎn)。如果(Tl)的棒接觸金屬左板(M)并且控制器確定該棒在左側(cè)位置(520)上，則載體(C)向右移動來使這些焊槍(Tl和T2)重新居中。如果(T2)的棒接觸金屬右板(M)并且控制器確定該棒在右側(cè)位置(510)上，則載體(C)向左移動來使這些焊槍(Tl和T2)重新居中。如果(Tl)的棒接觸金屬右板(M)并且控制器確定該棒在右側(cè)位置(525)上，則焊槍(Tl)更靠近另一個焊槍(T2)成角度或者旋轉(zhuǎn)半徑減小。如果(T2)的棒接觸金屬左板(M)并且控制器確定該棒在左側(cè)位置(515)上，則焊槍(T2)更靠近另一個焊槍(Tl)成角度或者旋轉(zhuǎn)半徑增大。參見圖17A。
[0059]焊槍(Tl和T2)的棒可以是長度可調(diào)的，如后文描述的，以便補償焊縫路徑相對于軌道(N)的變化。進(jìn)一步，可以利用這種調(diào)整來在焊接厚金屬(M)時實現(xiàn)連續(xù)路徑。另外，焊槍(Tl和T2)可以在沿著其中心軸線與載體(C)的關(guān)系上是可調(diào)的，如由移動指示物(Al和A2)所指示的。這樣的調(diào)整(Al和A2)可以代替或者附加于這些棒的可調(diào)長度，如下文討論的。
[0060]圖5A是結(jié)合了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的多個改進(jìn)的焊槍、以及一種旋轉(zhuǎn)偏置能力的機械化連續(xù)電弧焊接設(shè)備的另一圖解立面圖。具有旋轉(zhuǎn)偏移能力的載體(C’)含有旋轉(zhuǎn)平臺(RP )，焊槍(Tl和T2)安裝至該旋轉(zhuǎn)平臺上。柱塞(P)使載體(C ’)沿著軌道(未示出)沿著焊縫移動。旋轉(zhuǎn)平臺(RP)的旋轉(zhuǎn)確定了這些焊槍的旋轉(zhuǎn)偏移(RO)。這兩個焊槍(Tl和T2)可以平行于焊縫或垂直于焊縫定位、或定位在其間的任何地方。
[0061 ]圖6Α、6Β和6C是用于圖5中展示的多焊槍系統(tǒng)的示例性焊接路徑和特征的圖。該多焊槍系統(tǒng)由于用多個步進(jìn)馬達(dá)可實現(xiàn)的精確控制而可以操作多個緊密靠近的焊槍。圖6Α展示了兩個焊槍的示例性路徑。第一路徑(610)是順時針旋轉(zhuǎn)而第二路徑(620)是逆時針旋轉(zhuǎn)。在一個實施例中，兩個棒可以定位在同一焊槍本體中、并且可以位于單一氣體屏蔽層內(nèi)。