具有強制鎖定手柄的焊接系統牽引車單元及軌道嚙合的自定中心機構的制作方法
【專利說明】具有強制鎖定手柄的焊接系統牽引車單元及軌道嚙合的自定中心機構
相關申請的交叉引用及援引并入[0001 ] 本美國專利申請要求2013年11月12日提交的美國臨時專利申請號61/903,016、2013年11月12日提交的美國設計專利申請號29/472,389以及2013年11月22日提交的美國臨時專利申請號61 /907，630的權益。上述申請的完整內容通過引用結合在此。
技術領域
[0002]總體而言，本發明涉及一種軌道焊接系統或者一種無軌道焊接系統。更具體地說，本發明涉及用于將牽引車單元固定安裝到導軌上并且將牽引車驅動器嚙合到軌道齒輪的強制鎖定手柄，和/或用于將牽引車單元固定到導軌上的自定中心機構。
發明背景
[0003]焊接系統居于現代工業時代的核心。從大規模的汽車裝配操作到自動化制造環境，這些系統在越來越復雜的制造作業中幫助進行連接。熱絲焊接處理焊絲或電極，該該焊絲或電極被加熱(比如，通過電流)并且被主熱源(比如，等離子弧、鎢電極惰性氣體(TIG)焊接、金屬惰性氣體(MIG)焊接、藥芯及其他)創造的熔池接收。熱絲焊接工藝包括電阻加熱至或接近此類焊絲的熔點。在熱絲焊接工藝中，避免形成電弧，因為電弧條件破壞或過分加熱熔池。被加熱鄰近或接近至焊絲熔點而沒有產生電弧事件的焊絲被熔池接收，并且很少或不會破壞熔池。為了防止形成電弧，可以檢測與工件相關的焊接參數。該焊接參數可以指示電弧的條件，在該條件下熱絲焊接工藝可以進行調整。
[0004]另外，焊接可以包含抬升、包覆、累積、填充、加硬面、覆蓋、連接以及其他焊接應用。當遇到有彎曲表面的工件時，可以使用軌道焊接工藝以旋轉焊頭對彎曲表面進行焊接。最常見的使用軌道焊接的實例是管道焊接。管道焊接可以包括薄壁應用，其中焊頭圍繞正被連接到一起的兩件工件的末端的另一表面旋轉;可替代地，管道焊接可以包括深槽幾何形狀，其中焊接電極延伸到正被連接的兩件工件之間形成的槽中，以相繼敷設焊接材料的焊珠來填充該槽，從而連接厚壁管道。軌道焊接系統可以包括焊接頭，該焊接頭被安裝在導軌上或是可以夾緊的夾具上，或者以其他方式支撐在工件上并被旋轉以供應焊接。軌道焊接通常涉及可見度有限的焊接區域，具有前導攝像頭和/或尾隨攝像頭。
[0005]相應地，對于傳統軌道焊接系統或其他導軌引導式焊接系統，焊接質量可能受到牽引車單元安裝到導軌上的方式的影響，因為安裝方式可能影響牽引車單元如何平穩地沿導軌行進。例如，未正確安裝在軌道環上的牽引車單元在繞軌道環移動的時候可能會撓曲。撓曲可能導致附接到牽引車單元上的焊接頭的鎢電極移動，例如，牽引車單元在“12點鐘”位置時該鎢電極可能向內傾斜，并且在“6點鐘”位置時該鎢電極可能向外傾斜。這在牽引車單元沒有穩固安裝到軌道上時可能發生，從而導致基于震動或顛簸的“蟹行”。另外，安裝機構可能易碎并且容易損壞，例如，由于過度緊固可能導致粘連或損壞牽引車單元部件。
[0006]此外，牽引車單元中的行進驅動齒輪與導軌的軌道齒輪沒有正確對準也可能導致焊接質量出現問題以及焊接進程延遲。例如，如果由于(例如)軌道齒輪上的碎片導致焊接頭的重心偏移，行進驅動齒輪和軌道齒輪上的齒輪可能會卡住，尤其是如果該系統沒有正確對準。為了減少與行進驅動齒輪和軌道齒輪未對準相關聯的問題，傳統牽引車單元的行進速度可能需要設置為低速。
[0007]進一步地，牽引車單元中的行進驅動齒輪與導軌的軌道齒輪的嚙合通常通過凸輪桿或其他此類快速釋放機構來實現。如果當牽引車單元工作時凸輪桿失效或者松開，牽引車單元會變成在導軌上自由移動。因此，牽引車單元可能快速運動到重力勢能最小的位置，導致較差的焊接質量并且可能造成受傷。例如，導軌可以是垂直定向的，這樣使得牽引車單元向上驅動。在軌道驅動齒輪意外解除嚙合的事件中，該牽引車單元將會沿導軌自由地向下滑動。
發明概述
[0008]為了允許焊接系統的牽引車單元安全并準確地運行，本發明提出了一種根據權利要求I或9所述的牽引車單元。優選的實施例可能摘自從屬權利要求。根據本發明的一個實施例，提供一種用于焊接系統的牽引車單元。該牽引車單元可以包括被配置成用于嚙合導軌上的軌道齒輪的驅動齒輪。一種離合器機構被提供用于選擇性地將驅動齒輪嚙合到導軌。該離合機構包括一個可在第一位置和第二位置之間操縱的離合器操縱桿;該第一位置和第二位置分別對應于驅動齒輪嚙合到軌道齒輪的第一狀態以及驅動齒輪與軌道齒輪解除嚙合的第二狀態。該牽引車單元可以進一步包括一個或多個被配置成在導軌的一條或多條軌道上自由運動的滾動裝置，以及一種用于選擇性地將該一個或多個滾動裝置夾緊到該一條或多條軌道上的安裝機構。該安裝機構包括一個在第一位置和第二位置之間可操縱的夾緊操縱桿;該第一位置和第二位置分別對應于該一個或多個滾動裝置被夾緊的第一狀態以及該一個或多個滾動裝置被解除夾緊的第二狀態。此外，該牽引車單元包括一種連接到離合器操縱桿或夾緊操縱桿中的至少一者的鎖定機構。該鎖定機構將離合器操縱桿或夾緊操縱桿中的至少一者固定在其各自的第一位置，防止操縱到其各自的第二狀態。
[0009]根據本發明的另一個實施例，提供一種牽引車單元。該牽引車單元可以包括被配置成用于嚙合到導軌上的軌道齒輪的驅動齒輪、用于選擇性地將驅動齒輪嚙合到導軌的離合器機構以及用于選擇性地將牽引車單元夾緊到導軌的一條或多條軌道上的安裝機構。此夕卜，該牽引車單元可以包括連接到離合器機構或安裝機構中的至少一者并且在第一位置和第二位置之間可操縱的凸輪手柄。該第一位置是一個閉合位置，它將驅動齒輪嚙合到軌道齒輪或將牽引車單元夾緊到導軌的一條或多條軌道上。該第二位置是一個開放位置，它將驅動齒輪解除嚙合或將牽引車單元解除夾緊。凸輪手柄可以包括被配置成圍繞一條軸旋轉的凸輪部分、從凸輪部分徑向延伸出來的操縱桿以及橫向于操縱桿延伸并被配置成在轉換到第一位置期間阻止凸輪手柄旋轉的支腿部分。
[0010]本發明的這些和其他目的在根據附圖、詳細說明和所附的權利要求書查看時將會非常明顯。
附圖簡要說明
[0011]本發明的某些部件和部件的安排可以采取實體形式，一個優選實施例將在說明書中詳細描述并且在形成該說明書一部分的附圖中展示，并且其中:
[0012]圖1展示了被配置成通過位于閉合和鎖定位置的安裝機構安裝到導軌上的牽引車單元的透視圖；
[0013]圖2展示了圖1中的牽引車單元操縱桿解除鎖定時的透視圖；
[0014]圖3展示了圖2中的牽引車單元操縱桿位于開放位置時的透視圖；
[0015]圖4展示了根據另一個方面的圖1中包括一個被栓住的鎖定銷的牽引車單元的透視圖；
[0016]圖5展示了被配置成通過位于閉合和鎖定位置的安裝機構安裝到導軌上的牽引車單元的透視圖；
[0017]圖6展示了圖5中的牽引車單元鎖定銷被移除時的透視圖；
[0018]圖7展示了圖5中的牽引車單元操縱桿位于開放位置時的透視圖；
[0019]圖8展示了圖5中的操縱桿位于閉合和鎖定位置時的部分橫剖面視圖；
[0020]圖9展示了根據另一個方面的被配置成安裝到導軌并且嚙合到導軌的軌道齒輪的牽引車單元透視圖；
[0021]圖10和11展示了具有用于與導軌快速嚙合和/或解除嚙合的操縱桿的牽引車單元的透視圖；
[0022]圖12展示了可操縱用于將圖6和7中的牽引車單元嚙合到導軌并且防止與導軌過度緊固的夾緊操縱桿的透視圖；
[0023]圖13展示了圖12中的夾緊操縱桿的側視圖；
[0024]圖14展示了根據替代方面的具有能夠快速將牽引車單元對齊并安裝到導軌的自定中心機構的夾緊操縱桿的透視圖；
[0025]圖15展示了圖14中的夾緊操縱桿的局部剖開側視圖；
[0026]圖16展示了一種替代夾緊操縱桿根據一個或多個方面的局部剖開側視圖；
[0027]圖17展示了一種替代夾緊操縱桿根據一個或多個附加方面的局部剖開側視圖；
[0028]圖18和19展示了根據一個或多個替代實施例操縱桿被強制鎖定時圖10和11中的牽引車單元的透視圖；
[0029]圖20是圖1中的牽引車單元的栓鎖安裝組件位于閉合位置時的仰視圖；
[0030]圖21是栓鎖安裝組件位于閉合位置時的透視圖；
[0031 ]圖22是栓鎖安裝組件位于閉合位置時的俯視剖面圖；并且
[0032]圖23是栓鎖安裝組件位于開放位置時的俯視剖面圖。
發明詳細說明
[0033]本發明的示例實施例總體上涉及用于可被操縱以將牽引車單元安裝到導軌并且將牽引車單元的驅動齒輪嚙合到導軌的軌道齒輪的操縱桿的鎖定機構。如此處所利用的，該牽引車單元可用于焊接系統，尤其是軌道焊接系統，其中由牽引車單元支撐的焊接頭被連接到一條軌道上并沿該軌道行進以進行焊接。在特定的示例中，用于安裝牽引車單元和/或用于嚙合驅動齒輪的操縱桿可以鎖定在閉合位置。如此處描述的，該閉合位置涉及牽引車單元被安裝到導軌上時