[发明专利]使用旋转电弧法焊接的设备和方法

说明书

相关申请的交叉引用

不适用。

关于联邦政府赞助的研究或开发的声明

不适用。

达成联合研究协议的各方名称

不适用。

引用在光盘上提交的序列表、表格、或计算机程序清单附录

不适用。

背景技术

本发明涉及使用可消耗金属丝电极的连续给送的电弧焊接、并且更具体地涉及以 受控且连续可调的方式对电极的起弧端施加横向移动的此类连续电弧焊接。

连续电弧焊接受多个变量的影响，这些变量是例如所选气体及气体共混物的使 用；所选助熔剂；金属或金属合金；接缝或缝隙准备；金属丝大小和给送速率；焊枪沿着缝隙 的移动速率、以及施加的电流的量。而且，必须确定对于此工作而言最佳的是单一道次还是 若干道次。这些以及其他的考虑因素使得连续电弧焊接部仅仅是像我们之前的专利-1979 年12月4日标题为“振荡电弧焊接(OscillationArcWelding)”的美国专利号4,177,373以 及1983年8月30日标题为“可消耗电弧焊接焊枪(ConsumableArcWeldingTorch)”的美国 专利号4,401,878-中所解释的科学，这两个专利特此全文通过援引并入。

在焊接过程中通常遇到设置问题。待连结的金属之间的缝隙宽度、待连结的材料 的厚度、以及材料不合格、涂层、灰尘、或油脂造成的电阻的甚至微小变化都会影响焊接操 作的进程并且必须进行调整以实现更准确的焊缝。在焊接设备中已开发了多种改进来克服 遇到的这些问题，尤其是在自动设备中。尽管如此，仍存在进一步改进的空间，并且下文将 讨论若干改进。

附图说明

鉴于以上及在下文更全面地出现的其他目的，本发明包括在下文描述的、在所附 权利要求书中限定的以及在附图中的优选实施例中展示的所有部分和要素、以及操作、顺 序和步骤的某些组合、构造和安排，在附图中：

图1是被安排成用于结合根据本发明的示例性实施例的这些焊枪改进来手动使用 的连续电弧焊接设备的图解立面图。

图2是被安排成用于结合根据本发明的示例性实施例的这些焊枪改进来手动使用 的连续电弧焊接设备的替代实施例的图解立面图。

图3是焊枪本体的放大比例的截面立面图。

图4是结合了一个根据本发明的示例性实施例的改进的焊枪的机械化连续电弧焊 接设备的图解立面图。

图5是结合了多个根据本发明的示例性实施例的改进的焊枪的机械化连续电弧焊 接设备的图解立面图。

图5A是结合了根据本发明的示例性实施例的多个改进的焊枪、以及一种旋转偏置 能力的机械化连续电弧焊接设备的另一图解立面图。

图6A、6B和6C是用于图5中展示的多焊枪系统的示例性焊接路径和特征的图。

图7和8是根据本发明的示例性实施例的焊枪内的某些操作性部件的立面视图，并 且以略微夸大的方式示出了携带有电极金属丝的棒的移动以及调整和替代方案对其的影 响。

图9A、9B和10示出了根据本发明的示例性实施例的焊枪内的某些操作性部件的截 面立面图。

图11和13示出了根据本发明的示例性实施例的焊枪内的某些操作性部件的立面 视图。

图12、12’和14示出了根据本发明通过焊缝连结在一起的多个金属板的截面。

图15展示了根据本发明的示例性实施例的焊枪的替代性实施例的立面视图。

图15A示出了从图15中的指示线A-A截取的横向截面视图。

图16示出了图15中展示的焊枪的替代性实施例的截面立面图。

图16A示出了图16中展示的焊枪本体的底座末端的放大视图。

图16B示出了从图16中的指示线B-B截取的横向截面视图。

图17图解了结合有图4中展示的改进的焊枪的机械化连续电弧焊接设备的使用方 法。

图17A图解了结合有多个图5中展示的改进的焊枪的机械化连续电弧焊接设备的 使用方法。

图18是根据本发明的示例性实施例的连续电弧焊接焊枪的图解立面图。

图18A示出了从图18中的指示线18A-18A截取的横向截面视图。

具体实施方式