本發(fā)明涉及到一種用于焊接設(shè)備的焊絲給進(jìn)運(yùn)送裝置，特別是用于裝在操縱器上的氣體保護(hù)電弧焊接工具。

對(duì)于焊接設(shè)備，特別是對(duì)于自動(dòng)焊接機(jī)或焊接機(jī)械手，問題在于，盡管焊接工具有各種各樣的運(yùn)動(dòng)，然而焊絲必須不斷的以相等的速度和相等的力往焊咀輸送和退出。這個(gè)問題尤其對(duì)于氣體保護(hù)電弧焊接設(shè)備就更值一提。焊絲是由一個(gè)貯存器，大多數(shù)情況下是由一個(gè)滾輪中抽出的，然后通過一個(gè)較長的運(yùn)送跨距輸送到焊咀。當(dāng)軌道焊接時(shí)，焊咀必須經(jīng)常在空間跟蹤復(fù)雜的軌道，同時(shí)焊絲的輸送也應(yīng)同步。焊絲輸送的這種方向變化就使焊絲給進(jìn)變得困難，并且在焊咀快速運(yùn)動(dòng)的情況下會(huì)導(dǎo)致焊絲給進(jìn)系統(tǒng)振動(dòng)。這些因素作用的結(jié)果，就使焊絲給進(jìn)不再是一個(gè)常數(shù)，并因此損害焊接質(zhì)量。

為了解決這個(gè)問題已經(jīng)公知的是，對(duì)于手工操作的焊炬，運(yùn)用兩個(gè)相互獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)來輸送焊絲。該后者，即在焊絲滾輪附近安置的驅(qū)動(dòng)機(jī)是作為主驅(qū)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的，它基本上決定了焊絲的給進(jìn)。而前面的驅(qū)動(dòng)機(jī)設(shè)置在焊咀附近并且作為小結(jié)構(gòu)輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)集中在焊炬手柄內(nèi)。因此，由軟材料構(gòu)成的焊絲在輸送中的主要危險(xiǎn)是折裂。實(shí)踐證明，這種提出的給進(jìn)裝置不能滿足不變的焊絲給進(jìn)的要求。此外，當(dāng)產(chǎn)生高電機(jī)負(fù)荷時(shí)還存有使這種設(shè)備的使用壽命下降。

由此，本發(fā)明的任務(wù)是，設(shè)計(jì)一個(gè)裝置，它能有較長的壽命并保證一個(gè)根據(jù)速度和受力不同而固定的焊絲給進(jìn)。

本發(fā)明解決這一任務(wù)的技術(shù)方案是獨(dú)立權(quán)利要求所描述的技術(shù)特征。

用本發(fā)明的運(yùn)送裝置，此時(shí)的焊絲就能夠在滿足所提出的要求下進(jìn)行輸送。同時(shí)，在有焊縫跟蹤系統(tǒng)時(shí)可以建立一種最大可能的方法穩(wěn)定性。此外，對(duì)于一種高的接通期限（一般為100%）這個(gè)全部輸送系統(tǒng)可被最優(yōu)化。

這個(gè)決定焊絲給進(jìn)的最后受力和速度的主驅(qū)動(dòng)機(jī)，按照本發(fā)明是安置在焊咀附近的。實(shí)際上是與焊咀有一距離，為的是在運(yùn)送過程中在主驅(qū)動(dòng)機(jī)和焊咀之間可能使焊絲運(yùn)送時(shí)產(chǎn)生的阻礙能夠調(diào)順，并且要變化以適應(yīng)每時(shí)的機(jī)械情況。在運(yùn)用焊接機(jī)械手時(shí)，建議將主驅(qū)動(dòng)機(jī)安置到機(jī)械手手部最近的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上。

用于焊絲的儲(chǔ)存器，大多數(shù)為一個(gè)滾輪，可以安置在焊接設(shè)備上，或者與焊接設(shè)備分開在外邊安置。按照從貯存器到焊接設(shè)備的運(yùn)送跨距的長度可設(shè)置一個(gè)或數(shù)個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)。

至少主驅(qū)動(dòng)機(jī)應(yīng)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)整到不變的轉(zhuǎn)數(shù)上。輔助驅(qū)動(dòng)的電機(jī)可以與主驅(qū)動(dòng)電機(jī)單獨(dú)調(diào)節(jié)到一個(gè)確定的規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)上，或者與其同樣的轉(zhuǎn)數(shù)上。

實(shí)際上在兩種情況下，每個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)都是有滑動(dòng)工作的。這種滑動(dòng)可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

單個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)的這種滑動(dòng)作用在于，使焊絲從后邊向主驅(qū)動(dòng)機(jī)輸送的力從來不會(huì)超過一個(gè)予先選定的最大值。例如，在一定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中的焊咀對(duì)于焊絲輸送的摩擦阻力變得最小的這種情況。

另一方面，輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)的作用是當(dāng)焊絲運(yùn)送中較強(qiáng)的彎曲或類似的情況能使摩擦力提高時(shí)，使這種力的波動(dòng)能得到平衡，并且不影響主驅(qū)動(dòng)機(jī)。由此建議將滑動(dòng)極限調(diào)整到某一作用力上，該力即至少是等于或者大于可能出現(xiàn)的、最大的與焊絲運(yùn)送作用相反的摩擦力或者類似的力，該力即是阻力。采用這種方式就可保證，在主驅(qū)動(dòng)機(jī)處的焊絲總是承受大致大小相同和方向相同力，并且輸送力不會(huì)由拉力或壓力而發(fā)生突變。

當(dāng)調(diào)節(jié)主驅(qū)動(dòng)機(jī)和輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，建議驅(qū)動(dòng)電動(dòng)用一種可控制的離合器，這樣會(huì)使，在主驅(qū)動(dòng)機(jī)的進(jìn)給速度發(fā)生變化的情況下輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)也隨著調(diào)整，并且反之亦然。這樣，對(duì)于所有驅(qū)動(dòng)條件，驅(qū)動(dòng)機(jī)的給進(jìn)速度都保持在一個(gè)不變的關(guān)系。

關(guān)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)整，有很多可能的方案。對(duì)于輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)和主驅(qū)動(dòng)機(jī)之間的焊絲運(yùn)送中的阻力不是過分地波動(dòng)的情況，把所有驅(qū)動(dòng)機(jī)調(diào)整到相同的給進(jìn)速度就足夠了。對(duì)于另外的情況，特別是當(dāng)配合焊接機(jī)械手而采用的給進(jìn)裝置時(shí)，它要很快的和不斷的改變運(yùn)動(dòng)，建議調(diào)整到不同的給進(jìn)速度上。在已說明的實(shí)施例中，最好的方式是將用于給進(jìn)驅(qū)動(dòng)的輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)調(diào)整到高于主驅(qū)動(dòng)機(jī)的給進(jìn)速度。然而，輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)以略小于主驅(qū)動(dòng)機(jī)的速度處于拉力驅(qū)動(dòng)也是可能的。對(duì)于和焊接機(jī)械手配合運(yùn)用的情況，證明有利的方案是，選擇輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)的運(yùn)送速度大約高于主驅(qū)動(dòng)機(jī)的運(yùn)送速度約10-40%。

該運(yùn)送裝置，按照獨(dú)立權(quán)利要求可以用不同的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)裝備主驅(qū)動(dòng)機(jī)和輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)。對(duì)于單個(gè)的輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)就采用一個(gè)旋轉(zhuǎn)頭，它除了結(jié)構(gòu)簡單和容易調(diào)整滑動(dòng)狀態(tài)以外，還具有的優(yōu)點(diǎn)是，焊絲在通過輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)時(shí)能被校正，并且其園周面上的臟物能得到清除，采用這一方式還能夠在沒有另外準(zhǔn)備的情況下對(duì)質(zhì)量不好的焊絲進(jìn)行再加工。旋轉(zhuǎn)頭還可將振動(dòng)效應(yīng)帶入焊絲的輸送中，這對(duì)于一種均勻的焊絲給進(jìn)產(chǎn)生有利的影響，此外，還使得新焊絲的穿進(jìn)變得容易。對(duì)于主驅(qū)動(dòng)機(jī)，出于位置和重量的原因建議采用一個(gè)兩輪一焊絲驅(qū)動(dòng)，其中最好兩個(gè)滾輪是被驅(qū)動(dòng)的。然而，只有一個(gè)滾輪被驅(qū)動(dòng)也是可能的。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)的盡可能快的和剛性的常數(shù)控制，有利的方案是應(yīng)用轉(zhuǎn)速計(jì)控制的他激勵(lì)直流電機(jī)。當(dāng)然，也可使用任何其他的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，例如，園盤轉(zhuǎn)輪，或者設(shè)置一種另外形式的轉(zhuǎn)數(shù)控制。

本發(fā)明運(yùn)送設(shè)備可以與極不同的焊接設(shè)備配合使用，例如，也可手工操作的焊接設(shè)備。它特別適合安裝到自動(dòng)焊接設(shè)備、焊接機(jī)械手和相類似的設(shè)備上。

首選由于與焊接機(jī)械手的聯(lián)合，本發(fā)明使得焊絲的一種外置儲(chǔ)存和焊接機(jī)械手的多路送絲成為可能。該焊絲可以以一個(gè)總儲(chǔ)存處通過一個(gè)較長的跨距借助數(shù)個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)運(yùn)送到單獨(dú)的焊接機(jī)械手。它還有的優(yōu)點(diǎn)是，焊絲可以將任意長度繞到滾輪上，至今，焊絲貯存器是通過焊接機(jī)械手所能承擔(dān)的最大滾輪重量來限制的。此外，本發(fā)明還使準(zhǔn)備時(shí)間縮減。

本發(fā)明通過附圖中的實(shí)施例和簡圖加以說。分別表式如下：

圖1一個(gè)用于工業(yè)機(jī)械手焊接設(shè)備的運(yùn)送裝置;

圖2是圖1中運(yùn)送裝置主驅(qū)動(dòng)機(jī)的一個(gè)放大視圖;

圖3是圖2中箭頭Ⅱ所指方向的一個(gè)視圖;

圖4是圖1中輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)的一個(gè)放大視圖;

圖5是圖4中沿Ⅴ-Ⅴ截面線的一個(gè)剖面圖;

圖6是一個(gè)具有外部多路供絲的數(shù)個(gè)焊接機(jī)械手的配置。

圖1表明了一個(gè)六軸線工業(yè)機(jī)械手（1），在其手部（21）處裝有一個(gè)焊接設(shè)備（2），此處是一個(gè)氣體保護(hù)電弧焊接工具。焊絲（4）從焊咀（12）中穿出，該焊絲是通過一個(gè)運(yùn)送裝置（3）由安置在搖臂（20）上的一個(gè)焊絲滾輪（5）提供的。

該運(yùn)送裝置（3）由一個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）和一個(gè)主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）組成。輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）設(shè)置在工業(yè)機(jī)械手（1）的搖臂（20）上的焊絲滾輪（5）的附近，并且將焊絲（4）通過一個(gè)在空中自由的彈性軟管狀的焊絲導(dǎo)管（6）送到主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7），該主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）安裝在工業(yè)機(jī)械手（1）的手部（21）處。

工業(yè)機(jī)械手（1）可以在一定的位置通過焊咀（12）進(jìn)行軌道焊接，并且使焊咀在往往有些復(fù)雜的通過空間的軌道上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)運(yùn)行速度可以變化。而焊絲輸送段（6）必須跟隨該軌道同步的運(yùn)動(dòng)，為此它要不斷的改變曲率和承受扭曲載荷。這種形態(tài)的變化就導(dǎo)致不斷改變的摩擦阻力和導(dǎo)致振動(dòng)，這就對(duì)焊絲的不變的給進(jìn)有影響。對(duì)決定焊絲給進(jìn)速度的主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）來說，焊絲（4）應(yīng)該與這些力的波動(dòng)無關(guān)并且總以盡可能不變的力和速度輸送。本來一旦這些力波動(dòng)就導(dǎo)致用于主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）的電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)發(fā)生變化，由此引起焊絲（4）的給進(jìn)速度發(fā)生變化。

輸送裝置（3）可平衡這些力的波動(dòng)。主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）和輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）具有他激勵(lì)電流電機(jī)（13、19），它們通過一個(gè)交流電-轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)送。此時(shí)，轉(zhuǎn)數(shù)的規(guī)定值是這樣調(diào)整的，即輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）的輸送速度比主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）的焊絲給進(jìn)速度高百分之10到40。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)（7、14）的電機(jī)（13、19）通過控制互相配合，以使主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）的轉(zhuǎn)數(shù)的某種變化引起輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）一個(gè)相似的轉(zhuǎn)數(shù)變化。采用這種方式，可使標(biāo)定的運(yùn)送速度的差別在所有運(yùn)行狀態(tài)得以保持。

輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)頭（15）（比較圖4和5）對(duì)焊絲（4）起作用。焊絲（4）由此通過電機(jī)（19）的鉆有孔的軸進(jìn)行運(yùn)送，該旋轉(zhuǎn)頭（15）由兩個(gè)滾輪（16，17）構(gòu)成，它們將焊絲（4）在其中間夾持住。滾輪（16，17）位于焊絲（4）的兩邊傾斜配置，同時(shí)它們的軸線是交叉的。滾輪（16，17）的軸在旋轉(zhuǎn)頭（15）的滾輪框架（18）上相對(duì)于焊絲（4）進(jìn)行調(diào)整，并用彈簧壓緊。旋轉(zhuǎn)頭（15）的滾輪框架（18）由電機(jī)（19）帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，由此，處于可自由旋轉(zhuǎn)的滾輪（16，17）就圍繞焊絲（4）運(yùn)轉(zhuǎn)起來，同時(shí)它們本身也被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。通過傾斜安置的滾輪（16，17）的這種旋轉(zhuǎn)的滾壓運(yùn)動(dòng)焊絲（4）也就按箭頭方向（參看圖4）被運(yùn)送了。

旋轉(zhuǎn)頭（15）借助于其滾輪（16，17））輸送焊絲（4）同時(shí)有滑動(dòng)?？蓚鬟f的最大摩擦力，也就是滑動(dòng)極限，是通過滾輪（16，17）的彈簧加載調(diào)整的。這種滑動(dòng)極限是這樣調(diào)整的，即所施加的摩擦力至少等于，最好是基本上大于最大的摩擦阻力，該最大的摩擦阻力在焊絲輸送段（6）中對(duì)焊絲給進(jìn)發(fā)生作用。

這樣的結(jié)果是，由于輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）克服了焊絲輸送段（6）中摩擦阻力的波動(dòng)，因而主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）能從相當(dāng)程度恒定的力和速度運(yùn)送。例如，一旦在焊絲輸送段（6）的跨距間阻力變得最小值時(shí)，輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）的滑動(dòng)作用使得焊絲（4）向主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）輸送的力不會(huì)超過予先確定的最大值，以及進(jìn)而使得主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）的過度給進(jìn)，或者使在焊絲輸送段（6）中有運(yùn)送間隙的焊絲（4）折裂和褶皺。這種輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）的滑動(dòng)根據(jù)主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）的給進(jìn)狀況確定。

主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）具有一個(gè)兩滾輪焊絲驅(qū)動(dòng)裝置（8）（參看圖2和3），其中兩個(gè)滾輪（9）是被驅(qū)動(dòng)的。焊絲（4）是通過一個(gè)位于兩個(gè)相對(duì)安置的滾輪（9）間的輸入咀（10）送入的，在兩個(gè)滾輪（9）之間把焊絲夾住，并通過它們繼續(xù)將焊絲往輸出咀（11）運(yùn)送。在使用所示的兩個(gè)滾輪焊絲驅(qū)動(dòng)（8）的情況下，輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）和主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）之間的運(yùn)送速度的不同最好調(diào)整到大約20%。

用快速運(yùn)行的輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）代替前面描述的給進(jìn)傳動(dòng)裝置時(shí)，摩擦力的波動(dòng)也可以通過一個(gè)有軌運(yùn)輸?shù)靡云胶狻Ｈ欢撦o助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）是以一個(gè)大約低于主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）10-40%的運(yùn)送速度運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，通過焊絲輸送段（6）中各種波動(dòng)力的平衡作用就煞住了主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）處的焊絲進(jìn)給。

圖6表明了一個(gè)與圖1中實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的運(yùn)送裝置（3）的變型。焊絲滾輪（5）為所有的焊接機(jī)械手（1）在總貯存處（22）貯放。焊絲（4）對(duì)于單個(gè)的焊接機(jī)械手（1）是借助于數(shù)個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）并通過一個(gè)較長的跨距進(jìn)行輸送的。但是這些單獨(dú)的焊接機(jī)械手（1）也還具有一個(gè)主驅(qū)動(dòng)機(jī)和一個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（7.14），根據(jù)附圖1-5中的實(shí)施例，焊絲（4）被送給它們。

靠近焊接機(jī)械手（1）的輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）和到總貯存處（22）運(yùn)送跨度間的輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）最好是相同結(jié)構(gòu)的，并且以相同的轉(zhuǎn)速和相同的滑動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。

對(duì)此在變型方案中還有可能的是，在輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）傳動(dòng)鏈內(nèi)部將轉(zhuǎn)數(shù)和/或滑動(dòng)分等級(jí)，同樣，對(duì)于這些單獨(dú)的輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）可以設(shè)計(jì)成不同的結(jié)構(gòu)，例如，其中只有靠近焊接機(jī)械手（1）的輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）是轉(zhuǎn)數(shù)可調(diào)節(jié)的，并且其控制是與主驅(qū)動(dòng)機(jī)（7）相偶合的。當(dāng)其余的輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）具有其余的打滑式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，僅在一個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）需有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)頭（15）。

單個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)（14）的滑動(dòng)也起到降低兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)（7.14）的電機(jī)負(fù)載的作用。對(duì)于一種長期的，首先也應(yīng)考慮到高的開啟時(shí)間這一重要的運(yùn)行安全性，最好推薦一個(gè)焊接過程的參數(shù)檢測。這樣，對(duì)應(yīng)于每道焊縫的電機(jī)電流也得到監(jiān)視，所以，運(yùn)送裝置（3）的控制鉑件和驅(qū)動(dòng)電機(jī)得到自保護(hù)。同時(shí)，焊接工具的狀況，特別是焊炬和接觸管以及焊絲給進(jìn)的狀況都得到監(jiān)護(hù)。采用這些措施，運(yùn)送裝置（3）的一種可能的封閉，例如通過在一個(gè)確定的時(shí)間里固定一個(gè)最大的電流負(fù)載加以信號(hào)化，并同時(shí)關(guān)斷電源。