專利名稱：沿工件引導(dǎo)工具移動的走架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于沿著工件上一規(guī)定的通道引導(dǎo)工具的走架，更具體地，涉及一種沿著工件上一凸緣以受控的、基本恒定的速度引導(dǎo)工具的走架。
背景技術(shù)：
在焊接操作中，需要沿著工件上一規(guī)定通道以受控制的速度移動一工具的大部分工作仍然主要由人工采用棒電極來進(jìn)行的。然而，愈來愈多的這些工作正在實(shí)現(xiàn)自動化。進(jìn)行這種自動化操作的機(jī)器通常包括一種工具，這種工具是接裝到在靠近工件的軌道中運(yùn)動的驅(qū)動車架上。這一軌道必須是成一直線的并且裝到另一個工件上或者一鄰近的工件夾具上，而浪費(fèi)寶貴的生產(chǎn)時間。
而且，如果工作需要沿著一非直線通道，如沿著半徑變化的曲線切削或焊接時，必須使軌道制成與工件的輪廓相符。即使不是不可能的話，制成這種通道也是不切合實(shí)際的。而且，當(dāng)軌道調(diào)整為用于曲線工件時，軌道的曲率半徑與工作通道曲率半徑也有一偏移量。這意味著與直線通道相比，在曲線通道上工具引導(dǎo)裝置的驅(qū)動速度必須改變來補(bǔ)償這一差值，并且要保持工具速度基本恒定。
在采用符合工件形狀的導(dǎo)軌的設(shè)備中，導(dǎo)軌的制造和裝配必須精確，因?yàn)槌嗽O(shè)置附加的費(fèi)時機(jī)構(gòu)外，任何偏差都不能被補(bǔ)償。這些費(fèi)時機(jī)構(gòu)又將使裝置不便于使用。
也有一些機(jī)器不用軌道引導(dǎo)。這些大部分是重力式摩擦裝置，它們具有橫向滾輪來跟隨工件通道，一般是跟隨一用于一角焊接頭的垂直凸緣部件。然而，這些設(shè)備一般僅用于直線運(yùn)作并且大而笨重，因?yàn)樗鼈円蕾囍亓Ρ３址€(wěn)定。
因此，本發(fā)明的一個目的在于克服與沿著一工件上的規(guī)定通道以受控的基本恒定的速度引導(dǎo)工具有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，主要地設(shè)計一走架，用于沿工件上一規(guī)定通道以受控的基本恒定的速度引導(dǎo)一工具。該走架包括一具有一對裙緣的底板，它可沿從工件上伸出的工件凸緣運(yùn)動。較佳地，工件凸緣應(yīng)垂直從工件的水平面伸出。然而，凸緣也可以任何便于該走架安置在凸緣上的任何角度伸出。
至少一個驅(qū)動滾輪可轉(zhuǎn)動地由底板支撐以設(shè)置在凸緣的一側(cè)上。驅(qū)動滾輪由底板支撐以貼緊凸緣的一個面。一馬達(dá)固定到底板上以驅(qū)動驅(qū)動滾輪轉(zhuǎn)動。在一較佳實(shí)施例中，有兩個驅(qū)動馬達(dá)裝到底板上，并且分別驅(qū)動一輔助驅(qū)動滾輪轉(zhuǎn)動。
一對惰輪可轉(zhuǎn)動地由底板支撐以緊貼凸緣的第二側(cè)。在一較佳實(shí)施例中，該對惰輪以與兩個驅(qū)動輪相對的關(guān)系放置，即貼著凸緣的另一面。惰輪可調(diào)向和調(diào)離驅(qū)動輪以改變惰輪和驅(qū)動輪之間的橫向距離來配合凸緣的厚度。
一對橫向滾輪可轉(zhuǎn)動地安裝到走架的前面和后面并且設(shè)計成沿凸緣的上邊緣運(yùn)動。該走架在一運(yùn)動方向上傾斜，該方向使走架沿凸緣運(yùn)動時偏向工件。在一較佳實(shí)施例中，這樣的偏斜可以是通過將最前部和后部的橫向滾輪轉(zhuǎn)動軸定位在底板一個平面的相對側(cè)邊上實(shí)現(xiàn)的。另外，最前部和后部的橫向滾輪的轉(zhuǎn)動軸可位于底板同一平面內(nèi)，在此情況下，最前部橫向滾輪直徑可制得至少小于后部的橫向滾輪直徑，再使走架在運(yùn)動方向上傾斜。一罩殼放置在封閉驅(qū)動馬達(dá)的底板的上部。一工具，例如焊槍或切割炬經(jīng)由一可調(diào)節(jié)的夾具安裝到該罩殼上。
附圖的簡述

圖1是一較佳實(shí)施例的底板的側(cè)視圖，示出了底板上驅(qū)動馬達(dá)和驅(qū)動齒輪布置情況；圖2是一較佳實(shí)施例的底板的前視圖，示出了工件凸緣上的驅(qū)動滾輪和惰輪的位置；圖3是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的仰視圖，示出了驅(qū)動滾輪、惰輪和橫向滾輪相對工件凸緣的位置；圖4是走架的前視圖，示出了工具在罩殼上的位置；圖5是當(dāng)走架在工件上運(yùn)動時的側(cè)視圖；圖6是走架的俯視圖，示出了它從工件一直線段向曲線段的運(yùn)動；圖7是本發(fā)明第二個實(shí)施例的側(cè)視圖，具有一個驅(qū)動一小齒輪的驅(qū)動馬達(dá)，該小齒輪驅(qū)動一對連接到一對驅(qū)動滾輪上的一對被動齒輪；圖8是本發(fā)明第二個實(shí)施例的仰視圖，示出了小齒輪和被動齒輪的位置；圖9是走架罩殼的前視圖；圖10是走架罩殼的側(cè)視圖；圖11是滾輪座的俯視圖，示出了調(diào)節(jié)螺桿和滾輪座之間的連接；圖12是用于本發(fā)明的直線形工件凸緣和輔助直線導(dǎo)軌的立視圖；圖13是用于本發(fā)明的一曲線形工件凸緣和輔助導(dǎo)軌的立視圖；圖14是用于使惰輪通道偏向工件的另一實(shí)施例的俯視圖；圖15是圖14中所示的另一實(shí)施例的側(cè)視圖。
較佳實(shí)施例的描述圖1至4示出了根據(jù)本發(fā)明的用于沿著一工件54上的通道以基本恒定的、受控的速度引導(dǎo)和夾持一工具50的走架10的較佳實(shí)施例。該走架10包括具有從其上懸掛下來的一對橫向裙緣18的平底板16。
在一如圖1所示的較佳實(shí)施例中，一對驅(qū)動馬達(dá)22安裝在平底板16的頂面上。各個驅(qū)動馬達(dá)22有一穿過平底板16并且連接到一可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動滾輪20上的軸24。驅(qū)動滾輪20最好由硬化鋼材制成，并且具有一便于牽引的滾花表面。盡管如此，對于具有粗糙表面的工件凸緣58來說，鋼制驅(qū)動滾輪20可以以圓柱形的橡膠套來配合，它可使走架10運(yùn)行平滑同時保持足夠的牽引力。
在底板16各端上可拆卸地安裝有可轉(zhuǎn)動的橫向滾輪26。該橫向滾輪26安裝在軸27上，該軸27可安裝到底板16的頂面上或底面上。相對走架10的運(yùn)動方向的最前部橫向滾輪26固定到底板16的頂面上，后部橫向滾輪26固定到底板16的底面上，如圖5所示，而使走架10在當(dāng)它沿工件凸緣58走時朝前傾斜，由此使走架10偏向工件凸緣58。因此，該對橫向滾輪26位于底板16上，這樣底板16的最前部比底板16的最后部更靠近工件凸緣58的上邊緣70。另外，橫向滾輪26的軸27可位于底板16的平面內(nèi)，并且最前部橫向滾輪26的直徑小于后部橫向滾輪的直徑，使走架10向前傾斜。因?yàn)樽呒?0靠著工件凸緣58的這種傾斜使走架10有效地緊貼工件凸緣58，走架10可用于任何空間取向。
圖2和11所示的，一個橫向裙緣18有一個螺紋孔30，一調(diào)節(jié)螺桿34穿過其中。一個具有一對惰輪42的滾輪座38以以下方式安裝在調(diào)節(jié)螺桿34的一端。該調(diào)節(jié)螺桿34有一個直徑小于螺桿34的剩余部分的直徑的結(jié)束段35。螺桿34穿過在滾輪座38的基座37中的螺紋孔36。螺桿34的結(jié)束段35穿過一安裝在惰輪42之間的滾輪座38中的平臺39中的孔43。一鎖固螺釘40和墊圈41安裝到結(jié)束段35的末端以防止其末端從平臺39的孔43中脫出。一系列彈簧墊圈44圍繞結(jié)束段35。彈簧墊圈44包含在平臺39和螺桿34的圓面45之間。該彈簧墊圈44使?jié)L輪座38、并且因此使惰輪42沿著一個方向向驅(qū)動滾輪20偏斜。通過彈簧墊圈44的壓縮和擴(kuò)張使?jié)L輪座38的受到限制的軸向運(yùn)動補(bǔ)償凸緣58的厚度和曲率的變化。
如圖2和3所示的，滾輪座38攜帶一對分開的、可轉(zhuǎn)動的惰輪42。這些惰輪42以與驅(qū)動滾輪20相對的方式定位。滾輪座38有一個沿底板16的平底部滑動的上平面。因此，當(dāng)調(diào)節(jié)螺桿34轉(zhuǎn)動時，滾輪座38移向裙緣18螺合處或移離它，同時防止?jié)L輪座38轉(zhuǎn)動。
如圖4，9和10所示的，一罩殼48放置在底板16的頂部上方以封住馬達(dá)22。一工具50、例如焊槍或切割炬通過可調(diào)節(jié)的夾具52安裝到罩殼48上。夾具52允許工具50相對走架10作x、y和z向的調(diào)節(jié)。
走架10的操作如下走架10放在工件凸緣58上，這樣驅(qū)動滾輪20緊貼工件凸緣58的第一邊62。然后轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿34放置惰輪42使與工件凸緣58的第二邊66接觸。最好使彈簧墊圈44局部受壓縮，這樣惰輪42可移向和移離相鄰的裙緣18以補(bǔ)償工件凸緣58的厚度的變化。因此，走架10被夾持到工件凸緣58的表面上并且在工件凸緣58的上邊緣70上運(yùn)動。
驅(qū)動馬達(dá)22將轉(zhuǎn)動傳遞給驅(qū)動滾輪20，它們沿工件凸緣58拉著走架10，如圖5所示的。惰輪42在走架10運(yùn)動時靠著第二邊66自由轉(zhuǎn)動。橫向滾輪26與工件凸緣58的上邊緣70接觸并在其上轉(zhuǎn)動。如前所述的，相對走架10運(yùn)動方向的最前部橫向滾輪26裝到底板16的頂部，后部滾輪裝到底板16的底部。這使得走架10在向前方向上傾斜。因此，驅(qū)動滾輪20的轉(zhuǎn)動軸線有一個角度，其一條角邊垂直于走架10的運(yùn)行方向，由此走架10在當(dāng)它沿工件凸緣58運(yùn)動時偏向工件54。
因?yàn)槎栎?2通過彈簧偏向工件凸緣58的并且可以克服這種偏置運(yùn)動，如前所述的，走架10可用在一如圖6所示的具有彎曲的工件凸緣58的工件54上。
在另一實(shí)施例中，最前部和后部橫向滾輪26的轉(zhuǎn)動軸位于如底板16相同的平面中，走架10可利用可樞轉(zhuǎn)的惰輪42面向工件凸緣58偏置，如圖14和15所示。如圖14所示的，各個惰輪42包含在一個獨(dú)立的滾輪座38中。各個滾輪座是軸頸連接到調(diào)節(jié)螺桿34的一端。一斜座98位于兩個滾輪座38之間。斜座98固定到一個定位螺釘100的一端。一連桿臂102安裝到定位螺釘100的另一端。如圖15所示的，在底板16的底部和滾輪座38及斜座98的頂部之間存在一間隙104，允許斜座98和滾輪座38有限制地轉(zhuǎn)動。
為了使走架10偏向工件54，連桿臂102轉(zhuǎn)動。這引起斜座98的轉(zhuǎn)動，它使得斜座98的角配合相鄰的滾輪座38并使之轉(zhuǎn)動。以此方式，惰輪42的通道可指向工件54，從而使走架10偏向工件54。
在走架10的第二個實(shí)施例中，如圖7和8所示的，底板16有單個驅(qū)動馬達(dá)22，它驅(qū)動一輔助小齒輪78，該齒輪再使一對連接到一對驅(qū)動滾輪20上的被動齒輪82轉(zhuǎn)動。
已經(jīng)結(jié)合走架10裝到工件凸緣58的狀態(tài)對其操作作了很多的描述。盡管如此，如果工件凸緣58太短或如果其表面太不規(guī)則而不能使走架10在工件凸58上平滑地運(yùn)行時，如圖12和13所示的還可在靠近工件凸緣58處設(shè)置一導(dǎo)軌86。走架10可沿導(dǎo)軌86運(yùn)行，并且調(diào)節(jié)工具50作用在工件凸緣58上。
導(dǎo)軌86有許多磁化腳90。各個腳90通過連接到各個腳90頂面上的U形夾持裝置94裝到導(dǎo)軌86的底部。導(dǎo)軌86固定到U形裝置94上，例如通過一夾緊螺釘96。磁化腳90因此將導(dǎo)軌86以穩(wěn)定狀態(tài)保持在工件54一個表面上。
對于直線工件凸緣58而言，如圖12所示的，導(dǎo)軌86可由剛性材料制成，如鋁。盡管如此，對于彎曲工件凸緣58而言，如圖13所示的，導(dǎo)軌86最好由可變形材料制成，例如聚氨脂，它可制得符合工件凸緣58曲率。
盡管已經(jīng)對本發(fā)明目前的較佳實(shí)施例作了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，在所附權(quán)利要求書的范圍中它還可以有其它的實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種用來以受控的速度沿一具有一從其上伸出的凸緣的工件上的規(guī)定通道夾持和引導(dǎo)一工具的走架，包括一底板，可沿所述工件凸緣運(yùn)動；至少一個安裝在所述底板上的驅(qū)動滾輪，所述驅(qū)動滾輪用來緊靠所述凸緣的第一邊；用于使所述驅(qū)動滾輪轉(zhuǎn)動的裝置；一對可轉(zhuǎn)動地安裝到所述底板上的惰輪，所述惰輪用來緊靠所述凸緣的第二邊；用于調(diào)節(jié)所述惰輪和所述驅(qū)動滾輪之間的距離的裝置；用來允許所述驅(qū)動滾輪和所述惰輪之間的距離的變化的裝置；用來調(diào)節(jié)所述工具相對所述底板的位置的裝置；一對安裝到所述底板上并且設(shè)置得在所述凸緣的上邊緣上運(yùn)動的橫向滾輪；以及用來使所述走架偏向所述工件凸緣的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的走架，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動裝置包括一安裝到所述驅(qū)動滾輪上的驅(qū)動馬達(dá)。
3.如權(quán)利要求1所述的走架，其特征在于，還包括一對設(shè)置在所述底板上的分開的驅(qū)動滾輪，各個驅(qū)動滾輪具有一安裝到其上的各個驅(qū)動馬達(dá)。
4.如權(quán)利要求1所述的走架，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動裝置包括單個驅(qū)動馬達(dá)和一個驅(qū)動鏈，所述驅(qū)動鏈包括一個同時配合和驅(qū)動連接到一對驅(qū)動滾輪上的被動齒輪的小齒輪。
5.如權(quán)利要求1所述的走架，其特征在于，所述偏置裝置包括一對位于所述底板上的橫向滾輪，這樣所述底板的最前部比所述底板的最后部更靠近所述凸緣的所述上邊緣。
6.如權(quán)利要求1所述的走架，其特征在于，所述偏置裝置包括一對可樞轉(zhuǎn)的惰輪，它們可由人工樞轉(zhuǎn)以使所述惰輪的一條通道指向所述工件。
7.一種用于以受控制的速度沿一導(dǎo)軌上的規(guī)定通道夾持和引導(dǎo)一工具的走架，包括一底板，沿所述導(dǎo)軌可運(yùn)動；至少一個安裝在所述底板上的驅(qū)動滾輪，所述驅(qū)動滾輪用于緊靠所述導(dǎo)軌的第一邊；用于使所述驅(qū)動滾輪轉(zhuǎn)動的裝置；一對可轉(zhuǎn)動地安裝到所述底板上的惰輪，所述惰輪用于使所述導(dǎo)軌緊靠第二邊；用于調(diào)節(jié)所述惰輪和所述驅(qū)動滾輪之間的距離的裝置；用于允許所述驅(qū)動滾輪和所述惰輪之間的距離變化的裝置；用于調(diào)節(jié)所述工具相對所述底板的位置的裝置；一對安裝到所述底板上并且設(shè)置得在所述導(dǎo)軌的上邊緣上運(yùn)行的橫向滾輪；以及用來使所述走架偏向所述導(dǎo)軌的裝置。
8.如權(quán)利要求1所述的走架，其特征在于，所述用于調(diào)節(jié)所述惰輪和所述驅(qū)動滾輪之間距離的裝置包括一調(diào)節(jié)螺桿，它穿過一有螺紋的基座，以及一滾輪座，它包含所述惰輪，并安裝在所述調(diào)節(jié)螺桿的一端。
9.如權(quán)利要求1所述的走架，其特征在于，所述用于允許所述惰輪和所述驅(qū)動滾輪之間距離變化的裝置包括一系列裝在一平臺和一調(diào)節(jié)螺桿的一環(huán)形面之間的彈簧墊圈，這樣所述彈簧墊圈使一包含所述惰輪的滾輪座沿朝所述驅(qū)動滾輪的方向偏置。
10.如權(quán)利要求1所述的走架，其特征在于，所述用于調(diào)節(jié)所述工具相對所述底板的位置的裝置包括一安裝到一罩殼上的可調(diào)夾持件。
11.一種用于以一受控制的速度沿一具有從其上伸出的凸緣的工件上的規(guī)定通道攜帶和引導(dǎo)一工具的走架，包括一底板，沿所述工件凸緣可以運(yùn)動；至少一個安裝在所述底板上的驅(qū)動滾輪，所述驅(qū)動滾輪用于緊靠所述凸緣的第一邊；用于使所述驅(qū)動滾輪轉(zhuǎn)動的裝置；一對可轉(zhuǎn)動地安裝到所述底板上的惰輪，所述惰輪用于緊靠所述凸緣的第二邊；用于調(diào)節(jié)所述惰輪和所述驅(qū)動滾輪之間的距離的裝置；用于允許所述驅(qū)動滾輪和所述惰輪之間距離變化的裝置；用于調(diào)節(jié)所述工具相對所述底板位置的裝置；一對安裝到所述底板上的橫向滾輪，并且設(shè)置得在所述凸緣的上邊緣上運(yùn)行；以及用于使所述走架偏向所述工件凸緣的裝置，包括壓在所述凸緣的側(cè)邊上滾輪，這些滾輪的取向可將所述走架拖到所述凸緣上。
全文摘要
一種以受控制的、基本恒定的速度沿一工件(58)上的一規(guī)定通道夾持和引導(dǎo)一工具(50)的走架(10)。該走架(10)有一對安裝在其上的橫向滾輪(26)，該滾輪沿工件(58)上的凸緣的上邊緣(70)運(yùn)行。
文檔編號B23K9/02GK1148823SQ95193225
公開日1997年4月30日 申請日期1995年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月11日
發(fā)明者安尼爾·N·羅德里格斯 申請人:焊接工具有限公司