可配置的双加工焊头以及方法技术

一种焊头，其采用了沿着轨道或导向装置引导焊头的托架组件。安装在托架组件上的炬组件能够配置用于多种焊接加工。炬组件包括一同安装到安装盘上的炬座和ＧＴＡ填丝导向装置，由此ＧＴＡ填丝导向装置大致位于邻近安装在炬座上的焊接炬的位置。炬座提供ＧＭＡ炬和ＧＴＡ炬两者中任何一个的安装。此外，炬座还提供ＧＭＡ紧固套在炬座内的安置用以经由ＧＭＡ炬来供给填丝。系统控制单元提供焊接系统资源的手动、半自动或自动控制，焊接系统资源包括焊接电源、一种或多种保护气体的供应系统以及流体冷却剂供应系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及电弧焊领域，并且更具体地，涉及一种既适于GMA 焊接加工又适于GTA焊接加工的可配置的双加工焊头，以及一种配置该 双加工焊头来完成GMA焊接加工或GTA焊接加工的方法。
技术介绍
熔化极气体保护电弧焊(GMA )和鴒极气体保护电弧焊(GTA )加 工在本领域中是众所周知的。在两种加工中，来自电弧的热量将可消耗 的填丝熔化以形成焊接。在GMA加工中，填丝经由焊枪或炬组件供给， 并且填丝自身带电使得在填丝的端部与工件之间形成电弧。当填丝的端 部熔化时，使填丝向前进给以保持填丝的端部接近工件。在GMA加工 中的称为管状焊丝电弧焊(FCA)的特例中，填丝具有焊剂芯，其中焊 剂包括多种合金和清洗剂。在GTA加工中，在通过焊枪或炬组件保持的不可消耗的鴒电极与 工件之间产生电弧。来自电弧的热量熔化工件，形成熔池。填丝可以施 加到熔池用以给焊接添加材料。在GMA以及GTA加工中通常均使用保护气体。尽管对于每个加工 一般选择不同的气体或气体混合物，并且对于某种类型的焊接或者对于 焊接某些金属会釆用特殊的气体混合物，但是对于两者中任一加工可采 用多种保护气体。在每种加工中都发现存在某些优点和缺点。GTA加工通常导致良好 的焊缝外形和外观并且具有较少的缺陷。然而，由于充填金属的较低沉 积率使得GTA加工一般更加耗时。GMA加工提供了较大的沉积率并且 提供了大致可接受的用于充填和盖焊的焊缝轮廓。FCA加工提供了最 大的沉积率、可接受的用于充填和盖焊的焊缝轮廓，并且热影响区域的 冶金质量与GMA加工相似。然而，FCA加工需要焊道之间的扒渣并且 产生极大量的烟。考虑到加工之间存在的差别，单一 的焊接任务可以不仅仅采用卑一 的加工。例如，在连接管道所采用的某种焊接程序中，可以对于一个或多个焊道首先使用GTA焊接加工，并且使用一个或多个GMA焊道来 对所得的焊接接头进行充填和覆盖。已知多种半自动、自动或机器人焊接装置用于进行复杂、耗时或精 确的焊接。有一种类型的焊接装置专门用于焊接管道轨道焊(orbital welding )。通常乘载在围绕管道放置的轨道上的轨道焊装置采用绕着管道的 圆周行进的焊头。已知轨道焊装置采用GTA焊头和GMA焊头两者中 的任何一个。于是，对于其中均待采用GTA加工和GMA加工的焊接 任务，必须既需要GTA焊接设备系统又需要GMA焊接设备系统。为了完成初始的GTA焊道以及接下来的GMA焊道至少需要对于每 个加工替换焊头。另外，必须调换保护气体的供应系统和电源以满足 GTA加工和GMA加工的不同需要。此外，焊头与轨道之间相容性的问 题需要必须将安装用于GTA加工的轨道一起移去，并且必须将与GMA 焊头相容的轨道重新安放到与管道接头对齐的位置。以可接受的方式的 焊接轨道布置是耗时且冗长的任务。可以意识到，对于取得和维护单独 的GTA焊接设备和GMA焊接设备的需要、连同对于在焊接任务的过 程中更换设备的需要导致在完成既需要GTA焊接加工又需要GMA焊 接加工的焊接任务的成本增加。由于前述原因，需要一种既适合执行GTA焊接加工又适合执行 GMA焊接加工的焊接装置。
技术实现思路
此处公开的焊接系统包括既适合于熔化极气体保护电孤焊加工 (GMA)又适合于鵠极气体保护电弧焊加工(GTA)的焊头。该焊头采 用了沿着轨道或导向装置来引导焊头的托架组件。安装在托架上的炬组件 是能够配置成既用于执行GMA焊接加工又用于执行GTA焊接加工(以 及执行与GMA加工功能基本相似的管状焊丝电弧焊(FCA)加工)。炬 组件包括一起安装在安装盘上的炬座和GTA填丝导向装置，从而使炬座 和GTA填丝导向装置可以相对于彼此改变位置。炬座提供GMA炬的安装或提供GTA炬的安装。此外，炬座还提供GMA紧固套在炬座内的安 置用以在GMA焊接加工中经由GMA炬来供给填丝。通过在炬座中安装GMA炬组件、在炬座中安装GMA紧固套并且 将填丝供应管道连接到GMA紧固套，配置炬组件以用于GMA焊接加 工。通过将GMA炬组件替换成GTA炬组件，并且通过移去GMA紧 固套并将盖插入相应位置，重新配置炬组件以用于GTA焊接加工。填 丝供应管道连接到用于GTA焊接加工的GTA填丝导向装置。系统控制单元提供焊接系统资源的手动、半自动或自动控制。这些 焊接系统资源包括焊接电源、 一种或多种保护气体的供应系统以及流体冷 却剂供应系统。系统控制单元还控制托架组件的操作，包括托架沿着轨 道的移动、填丝进料器的^Mt、焊弧电压以及焊接炬沿着焊缝的摆动。附图说明图1是结合了既适合于熔化极气体保护电弧焊加工(GMA)又适合 于鴒极气体保护电弧加工(GTA)的焊头的焊接系统的示意图。图2是根据本专利技术的焊头中的托架装置的实施方式的立体图。图3是配置用于GMA悍接加工的焊接炬组件的实施方式的立体图。图4是图3中的焊接炬组件的平面图。图5是图3中的焊接炬组件的主一见图。图6是配置用于GTA焊接加工的焊接炬组件的实施方式的立体图。 图7是图6中的焊接炬组件的平面图。 图8是图6中的焊接炬组件的主视图。图9是配置用于GTA焊接加工的焊接炬座的实施方式的分解图。图IO是图9中的配置用于GMA焊接加工的焊接炬座的分解图。图11是结合了既适于GMA焊接加工又适于GTA焊接加工的焊头 的焊接系统中的系统控制单元的结构框图。相同的附图标号在整个附图中始终表示相应的特征。具体实施方式本专利技术包含一种既适合于熔化极气体保护电弧焊(GMA)加工又适 合于钨极气体保护电弧焊(GTA)加工的焊头以及一种使焊头适合用来完 成GMA焊接加工或用来完成GTA焊接加工的方法。参照图l，图示包括 焊头12的焊接系统10。焊头12通过多种线缆和管道连接到用于供应冷却 流体、焊接电源、保护气体的系统部件，并且连接到电力和控制信号以操 作焊头12。在图示的配置中，焊接系统10包括流体冷却器14，其通过 流体循环管道16连接到焊头12;焊接电源18，其通过焊接电力线缆19 连接到焊头12;以及系统控制单元20，其通过线缆束22连接到焊头12， 该线缆束包括保护气体管道，和电线用以将电力和控制信号提供到焊头 12。焊接系统10为焊头12提供了对于GMA以及GTA坪接加工必需的 资源。系统控制单元20提供了焊接加工的全自动或半自动性能。在操 作者手动控制下或在系统控制单元20内操作的计算机程序的控制下的 系统控制单元20通过从多种保护气体资源24中选择或者混合多种保护 气体资源24来提供保护气体混合物。同样地，系统控制单元20控制焊 接电源18用以设定电流、电压、脉冲和其它参数，同时用以启动、停 止、检测以及调节焊接电源。系统控制单元20还控制流体冷却器14用 以启动、停止、检测以及调节冷却流体的流动。焊头12包括设置在托架组件上的焊接炬组件32 (图1中未示出， 见图3)。参照图2，示出了示例性的托架组件26。托架组件26承载有 焊接炬组件(未示出)并且适于沿着导向装置或轨道(未示出)行进。 尽管图示的托架组件26适合于与圆形或环形轨道一起使用，但是可替 代地，托架组件可以配置成与其它轨道构形一起使用。托架组件26包括机动化致动器用以操纵附连的焊接炬组件(图2 中未示出)的位置。第一机动化致动器28提供焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊头套件，包括：托架；炬组件，其设置在所述托架上，所述炬组件包括安装盘以及安装在所述安装盘上的炬座，所述炬座限定有具有第一端部和第二端部的贯穿通路，并且焊接气体通路与所述贯穿通路连通；ＧＴＡ填丝调节模块，其设置在所述炬组件上、邻近所述焊接炬；ＧＭＡ炬组件，其适合于安装在所述贯穿通路的第一端部；ＧＴＡ炬组件，其适合于安装在所述贯穿通路的第一端部；ＧＭＡ紧固套，其适合于安装在所述贯穿通路的第二端部；以及盖，其适合于安装在所述贯穿通路的第二端部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：达勒A夫拉德，迈克尔R波特，
申请(专利权)人：特赖器械公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]