焊接设备的制作方法

焊接设备
1.本发明涉及焊接设备。
2.已知，电阻焊接方法通过电阻加热待焊接的一种或更多种材料。
3.为了执行这些方法，设置有喷枪的设备是普遍的，这些设备的臂在其端部设置有相应的电极，当电流流过这些电极时，这些电极可以保持压靠在待相互焊接的部分上(这些部分又相互接触)。因此，产生的散热会使这些部分局部熔化，导致它们相互焊接。
4.这些设备广泛用于许多应用领域，其中当然包括汽车工业：在车间以及制造和装配工厂中，上述方法用于焊接金属板和交通工具的主体的其他部分。
5.更详细地说，已知的设备通常提供主体，在该主体中，设置有握持部的壳体封闭并保护执行操作的部件。考虑到待焊接的部分必须放置在被包括在两个电极之间的几厘米(或几毫米)空间内，研究了从壳体延伸的臂和电极的占用空间和几何形状，使得它们与交通工具主体的形状和交通工具上的典型干涉区域的形状相适应。
6.然而，由于相邻结构构成的物理障碍，有时不可能到达交通工具主体的某些点；因此，意识到这个问题，制造商给设备配备了用于暂时释放其中一个臂的装置。适当成形的止动元件正常情况下被布置成干涉其中一个臂的旋转，通过作用于所述装置，用户移动适当成形的止动元件，以便移动该臂，并从而能够暂时分隔电极。这实际上允许以期望方式定位该设备以用于焊接(仅在再次移动电极靠近之后和重新启动锁定之后才开始)。
7.上述释放装置必须设计成避免意外启动的可能性：为此目的，焊接设备设置有艾伦扳手(allen wrench)，艾伦扳手能够接合设置在止动元件上(或与止动元件成一体的元件上)的座。因此，用户可以仅通过借助扳手来释放臂，这导致止动元件从干涉位置旋转到允许臂移动的位置。
8.然而，这种建设性的解决方案并非没有缺点。
9.艾伦扳手是独立于设备的工具，并且在任何情况下用户在期望的时候都要有可用的艾伦扳手。
10.然而，应该注意的是，在执行焊接操作期间，释放臂的需求有序地产生，这通常迫使用户沿着交通工具主体缓慢移动，跟随待提供的假想焊接线(并且这确实会影响以其他方式无法到达的区域)。在这种情况下，用户必须注意随身携带扳手，或者必须就近放置扳手，以避免为了取得扳手而不得不中断焊接操作并离开工作站(产生不必要的停顿并对生产力产生负面影响)。
11.然而，在正常的生产活动中，通常很难遵守这些注意事项，因为生产活动越来越以紧张的节奏为特征，并且有时还会出现混乱无序的工作场所。
12.此外，即使用户已经非常勤于将扳手保持在对他来说立即可用的位置，在任何情况下臂的释放都迫使暂停，因为要放下该设备从口袋或相邻的柜子中取得扳手，然后握持扳手。在任何情况下，这都是不必要的暂停，这会打断焊接操作的连续性。
13.因此，显然需要依赖一种装置，该装置在避免其意外启动的危险的同时，不需要外部装备或工具来致动它，因为在焊接活动期间需要外部装备或工具持续可用会导致生产周期中的不便和减慢。
14.本发明的目的是通过提供焊接设备来解决上述问题，该焊接设备提供了用于暂时释放其一个臂的方法，该方法是实用的并且同时是安全的。
15.在这个目的内，本发明的一个目标是提供一种焊接设备，其中一个臂可以仅在用户的动作下暂时释放，而不需要借助外部工具。
16.本发明的另一个目标是提供一种焊接设备，该焊接设备允许操作者快速释放焊接设备的一个臂，同时采取有效措施防止意外释放。
17.本发明的另一个目标是提供一种焊接设备，该焊接设备确保操作中的高可靠性，并且设置有释放装置，该释放装置占用小的空间，使得在焊接操作期间不会造成障碍。
18.本发明的另一个目标是提供一种焊接设备，该焊接设备具有可替代已知类型设备的架构的技术和结构架构。
19.本发明的另一个目标是提供一种焊接设备，该焊接设备可以源于常见市售的元件和材料而容易地获得。
20.本发明的另一个目标是提供一种焊接设备，该焊接设备具有低成本并且在应用中是安全的。
21.在下文中将变得更明显的此目的以及这些目标和其他目标，都通过根据权利要求1的焊接设备来实现。
22.通过以非限制性示例的方式在附图中示出的，根据本发明的焊接设备的优选的但非排它的实施例的描述，本发明的另外的特征和优点将变得更加明显，在附图中：
23.图1是根据本发明的焊接设备的正视图，其中支撑臂被锁定；
24.图2是图1的设备的俯视图；
25.图3是沿图2的线iii-iii截取的截面图，并且示出了处于第一角度位置的主体；
26.图4是暂时释放装置的部分分解透视图；
27.图5是图4的装置的侧视立面图，其中杠杆处于第一构型；
28.图6是沿图5的线vi-vi截取的截面图；
29.图7是沿图5的线vii-vii截取的截面图；
30.图8基本上是图1的焊接设备的正视图，其中支撑臂被暂时释放；
31.图9基本上是图8的设备的俯视图；
32.图10是沿图9的线x-x截取的截面图，并且示出了处于第二角度位置的主体；
33.图11是图4的装置的正视图，其中杠杆处于第二构型；
34.图12是沿图11的线xii-xii截取的截面图。
35.参照附图，附图标记1总体上指示焊接设备，该焊接设备包括主单元2，主单元2可选地间接支撑第一电极3a和第二电极3b。电极3a、3b可以被电流穿过，以便执行焊接处理(典型地但不排他地为电阻型)，先前放置在所述电极3a、3b之间的部分因此经受焊接处理。电极3a、3b以及总体上设备1执行焊接的方法本身是已知的，并因此在本说明书中不再赘述。应该注意的是，在任何情况下，典型地，设备1是(至少部分地)便携式的，其中单元2可以由用户握持，例如借助从单元2的外部壳体5延伸的握持手柄4。这允许用户在工作站内自由移动设备1。通常，在该领域中，单元2通过电缆连接到托架或固定安装设备，用于能源供应和单元2及其内部部件(由壳体5封闭)的操作管理。
36.在优选的应用中，仅通过非限制性的示例提及的是，设备1被设计成焊接汽车和一
般交通工具的主体的部分(例如金属板)，既用于生产/装配又用于修理。在这种情况下，用户可以沿着待焊接的主体的区域逐渐移动单元2，将这些区域保持在电极3a、3b之间，从而提供期望的焊接。
37.应当说明且应当再次陈述的是，在任何情况下，本发明的应用领域(以及本文要求保护的范围)延伸到其他部分、产品或中间部件的焊接(不仅是电阻焊接)，并且同样不排除在固定的或任何情况下其他类型的设备1上使用下文描述的解决方案。
38.用于暂时释放第一电极3a的支撑臂7的装置6与单元2相关联(臂7是单元2的一部分或者臂7从单元2延伸)；该装置6可以被选择性地启动，以便允许所述支撑臂7的暂时移动。
39.事实上，典型地，电极3a、3b以固定的相互距离保持不动(如图1的情况)，以实际允许焊接的正确执行。然而，实际上有时电极3a、3b和相应支撑元件(特别是臂7)的布置和占用空间以及待焊接的部分和/或零件的布置和占用空间不允许待焊接的部分和/或零件正确地定位在电极3a、3b之间。
40.相反，装置6允许支撑臂7的暂时释放，并因此允许第一电极3a与另一个电极分隔开，即使仅仅几厘米(例如提供的图8的情况)，确保待焊接的部分更容易布置在所述电极3a、3b之间。
41.应当说明，第二电极3b由单元2支撑的方式(直接或间接，有或没有附加臂)可以是任何方式，并且每个电极3a、3b保持压到所述部分上的方式也可以是任何方式。
42.此外，应当说明，“第一电极”3a和“第二电极”3b之间的区别仅仅是为了在本说明书中清楚识别，并且应该简单地理解，“第一”电极3a是由臂7支撑的电极，臂7直接受装置6的动作影响。
43.根据本发明，装置6包括中空的轴向对称主体8，该主体8由单元2支撑，并且至少在第一角度位置(其布置在图1-图3中)和第二角度位置(图8-图10)之间具有轴向旋转的可能性。
44.在第一角度位置，主体8的至少一个轴向部分8a(优选地是中间部分，甚至更优选地是与端部等距的部分)被布置成干涉臂7的旋转。实际上，轴向部分8a对应于主体8的与臂7纵向对准的节段。图3中清楚地示出了第一角度位置，其中实际上可以注意到，主体8通过其部分8a阻止臂7的旋转(在图3的截面中)，否则臂7的旋转将围绕枢轴9发生。
45.相反，在通过从第一角度位置使主体8开始围绕其自身的纵向轴线旋转而获得的第二角度位置，沿着部分8a的侧表面设置的窗口10沿着臂7的旋转轨迹(围绕枢轴9)布置，以便允许臂7的移动。从图10中可以推断出，图10实际上示出了处于第二角度位置的主体8，在这种情况下，臂7不会遇到主体8的侧表面(部分8a的侧表面)的立刻阻止，而是遇到窗口10，窗口10允许至少几度(但是根据具体要求和所涉及部件的尺寸，此范围也可以更宽)的旋转。即使仅仅几度的旋转在任何情况下都足以使电极3a、3b相互分隔开，并实现期望的目的。
46.此外，装置6包括用于致动主体8的杠杆11，该杠杆11可以至少在第一构型和第二构型之间滑动(优选维持围绕其自身纵向轴线独立旋转的可能性)。
47.在第一构型中(例如在图6中清楚示出的)，杠杆11以平行的方式(基本上完全)容纳在主体8中。相反，在第二构型中(例如图12)，杠杆11从主体8伸出(基本上完全伸出)，并
且杠杆11的终端部分11a被保留，使得杠杆11可以通过所述主体8旋转。因此，当杠杆11处于第二构型时，用户可以相对于主体8或多或少地自由移动杠杆11(旋转杠杆11)，在任何情况下都保持用终端部分11a联接到主体8。
48.主体8设置有座12，该座12被构造成当杠杆11布置为第二构型，并且围绕终端部分11a旋转，且相对于与主体8平行布置的状态，旋转到预定布置(其中杠杆11在图11-图12中示出)时与杠杆11互锁联接。换句话说，仅当在将杠杆11移动到第二构型之后，所述杠杆适当地旋转到预定布置时(在后面的段落中进一步描述)，互锁联接才被启动(自动地)。由于主体8(座12)和杠杆11之间的互锁联接(以及由此获得的暂时刚性联接)，因此可以简单地通过移动(握持和旋转)杠杆11来致动主体8在所述角度位置之间的旋转。这允许将主体8移动到第二角度位置，并且仅借助杠杆11而不使用外部工具或装备来实现臂7的释放，从而实现意图目的。
49.此外，应该注意的是，在第二构型中，由于杠杆11基本上完全从主体8中抽出，轴向部分8a实际上是空的(图12)，因此窗口10面对空的空间区域(以便进一步增加臂7可用于旋转的空间)。
50.还应该说明的是，一旦发生释放，设备1可以提供有解决方案，该解决方案允许用户实现臂7从单元2的完全(暂时)脱离(例如，通过提供在围绕枢轴9旋转臂7之后将臂7从枢轴9抽出的可能性)，这是由于环境和要求而可取的。
51.特别地，在附图中作为本发明应用的非限制性示例图示的优选实施例中，座12形成在主体8的伸出顶部，座12指向外，并且由径向凹槽构成，该径向凹槽的宽度基本上对应于杠杆11的直径(杠杆的横截面直径)。
52.因此，当杠杆11除了布置在第二轴向构型(在该第二轴向构型，杠杆11从主体8中抽出)中之外，还被旋转到处于预定布置(这在该优选实施例中对应于杠杆11和主体8之间垂直布置的状态(如图12所示))时，主体8通过与杠杆11互锁而联接。在任何情况下都应当说明的是，在本发明的应用范围内，在杠杆11相对于主体8的垂直定向上获得互锁的选择是优选的，但不是唯一的选择：一般来说，事实上，在杠杆11围绕终端部分11a旋转任意值的预定角度(因此不一定是90
°
)之后获得联接。
53.进一步参考优选的建设性解决方案，在附图中作为本发明应用领域的非限制性示例示出，杠杆11包括基本上圆柱形的主杆11b，该主杆在其一个端部支撑终端部分11a。终端部分11a的形状像球体，其直径大于杆11b的横截面直径和开口8b的直径，开口8b沿着主体8设置，并且在杠杆11在所述构型之间滑动时杠杆11穿过开口8b。借助于前面介绍的尺寸选择，在滑动期间，开口8b不会阻碍杆11b从主体8退出，但会保留其终端部分11a：当终端部分11a抵靠开口8b的边缘(开口8b具有较短的延伸部分)搁置时，杠杆11的滑动行程自动结束。
54.更具体地，主体8基本上成形为类似于正圆柱体(因此部分8a沿着该正圆柱体形成)，主体8在其伸出顶部(形成座12的顶部)具有扩大的头部8c。此外，窗口10理想地由圆柱体的两条母线和两条纵向对准的弧线(位于垂直于圆柱体轴线的平面上)界定，选择弧线的幅度优选小于180
°
。特别地，弧线的幅度(以及因此窗口10的宽度-横向尺寸)可以根据希望赋予部分8a的机械强度和/或希望为臂7的旋转留下的空间而自由选择。
55.合宜地，在第一构型中，杠杆11被容纳成使得它可以在设置在主体8内部的纵向管道13(开口8b面向该管道)中滑动(并且优选地也旋转)。这种管道13可以选择为相对于所述
主体8同轴或偏心。上面介绍的第二种选择具有相当大的实际意义：事实上，以这种方式，在第一角度位置设计成阻止臂7旋转的主体8(轴向部分8a)的横截面更大(相对于提供与主体8同轴的管道13的选择)，在强度和机械刚性方面以及因此在根据本发明的设备的安全性和可靠性方面具有益处。
56.有利地，根据本发明的设备1包括用于阻止杠杆11的意外移动的设施14，以便维持第一构型和/或第二构型(优选地，它们中的每一个)，直到发生用户的直接干预。
57.特别地，在任何情况下都不限制本发明的应用的优选实施例中，这种设施14包括加压元件15和弹簧16，加压元件15优选为球形(但是也可以具有其他形状)。加压元件15和弹簧16容纳在径向通道17中(例如在图7中清晰可见)，该径向通道17设置在主体8中并面向管道13。在第一构型和/或第二构型中(优选在两种构型中)，加压元件15通过弹簧16的约束反作用力保持弹性压靠杠杆11，从而至少通过摩擦实际上阻止杠杆11的意外移动(滑动)。
58.甚至更具体地，杠杆11沿着其侧表面具有圆周凹槽18，当杠杆11处于第一构型时(图6-图7)，该圆周凹槽18(由于适当的尺寸选择)与通道17对准：因此，在该第一构型中，加压元件15实际上压靠凹槽18，并且不仅通过摩擦，而且通过机械干涉(实际上是由于部分地容纳在凹槽18中的加压器元件15)阻止杠杆11发生意外移动。
59.弹簧16被选择成产生约束反作用力，该反作用力被认为足以或多或少牢固地阻止滑动(通过机械干涉或通过摩擦，如图所示)，但是当他/她握持杠杆11以将其从主体8中抽出时或者当他/她将杠杆11再次推入主体8中时，该反作用力当然可以被用户的自发动作克服。
60.合宜地，设备1包括信号装置19，在主体8(绕其自身的纵向轴线)相对于主单元2旋转期间，当到达第二角度位置时，该信号装置自动启动。
61.应当注意的是，在这点上，根据窗口10的幅度以及一般所涉及的几何和形状参数，有可能在主体8相对于指定的第二角度位置的附加角度位置实现臂7的释放。然而，与此同时，在用于臂7的这种附加角度位置，实际上由于缺乏窗口10相对于臂7的最佳定位，可能非常有限的旋转行程被允许。
62.此外注意，可能难以识别主体8到达第二角度位置的时刻，装置19在这点上为用户的工作提供了便利，因为在到达第二角度位置时，装置19发出信号(光学的、声学的或任何其他类型的)，克服了上述可能的缺点。
63.特别地，在附图中作为本发明应用的非限制性示例提出的实施例中，装置19包括传感器，该传感器锚定到单元2上，并被构造成检测其自身与沿着主体8的侧表面(并且优选地沿着头部8c)布置的凹口20(任何尺寸和形状)的对准。由于凹口20在主体8上的适当布置(特别是相对于窗口10)，凹口20和传感器之间的对准状态被选择为对应于主体8到达第二角度位置(因此由所述传感器间接检测)。这样获得的信息可以根据特定要求用任何类型的信号传输给用户。
64.更具体地，传感器包括弹簧加载的矛状件21(例如参见图1和图8)，该矛状件21正常情况保持弹性地压靠主体8(并且优选地头部8c)的侧表面。当(所述传感器)与凹口20对准时，矛状件21可以自动移动(因为它至少部分地进入凹口)。
65.因此，用户可以通过注意到矛状件21的小的卡扣动作(snap action)(和/或通过听到相关联的声音)来识别到达了期望的第二角度位置。
66.为了增加根据本发明的设备1的实用性，杠杆11有利地设置有握持把手22，握持把手22安装在相对于终端部分11a的相对侧。因此，把手22(典型地但不排他地为球形)至少对于杠杆11在第一构型和第二构型之间的移动以及对于杠杆11的旋转(在第二构型中)形成了便利的握持，杠杆11以第二构型的旋转目的在于实现预定布置，在预定布置中提供了与主体8的座12的互锁联接。
67.根据本发明的焊接设备的操作如下。
68.如上所述，为了执行实际的焊接活动，设备1可以以本身已知的传统方式使用，方式是将待焊接的部分(例如金属板)布置在电极3a、3b之间并保持电极3a、3b压靠待焊接的部分，同时电流流过电极3a、3b。
69.装置6提供了暂时分隔电极3a、3b的可能性，或者在任何情况下为了焊接相对于指定的布置移动第一个电极(并且该电极的支撑臂7与其一起移动)，以便允许用户到达一些区域，否则这些区域由于所涉及的部件的占用空间和几何形状是无法到达的。事实上，如图所示，装置6允许释放支撑第一电极3a的臂7，以便使臂7旋转，即使仅仅旋转几度，这在任何情况下都足以增加/改变电极3a、3b之间的距离，并且实际上便于设备1的重新定位。
70.与装置6相互作用的方法简单快速，不需要使用外部装备，甚至允许用户有序地执行释放，具有最小的停顿并且不迫使人们离开工作站。例如，即使在焊接周期的执行期间，人们也可以暂时释放臂7以移动到如果不释放将无法到达的汽车的主体的部分，然后恢复焊接状态并立即重新开始该周期。
71.更详细地说，已经注意到，在焊接活动期间，随着电极3a、3b被锁定并且充分地相互靠近(图1)，主体8被布置在第一角度位置(图3)并且利用其轴向部分8a阻止臂7的旋转。杠杆11布置在第一角度构型中(其容纳在主体8中，例如，诸如图4-图7中)。此外，在第一构型中，加压元件15保持压靠凹槽18，以防止意外移动。
72.如果用户希望释放臂7并移动第一电极3a，他必须滑动(抽出)杠杆11(克服弹簧16作用在按压元件15上的反作用力)，将所述杠杆11从第一构型移动到第二构型。一旦达到第二构型，杠杆11几乎完全从主体8中抽出(在终端部分11a处被主体8可旋转地保留)。
73.然后，用户可以旋转杠杆11，直到达到预定布置，例如，相对于主体8从平行(或者实际上同轴)移动到垂直，垂直状态是所述杠杆11和设置在主体8上的座12之间获得互锁联接的状态(例如，图11-图12)，从而使主体8暂时与杠杆11成一体。
74.此时，用户必须对杠杆11施加进一步的旋转(在这种情况下，围绕主体8的纵向轴线旋转)。因此，主体8从第一角度位置移动到第二角度位置(例如图10)，其中沿着臂7的旋转轨迹，存在由窗口10形成的空的空间，并且不再有轴向部分8a的质量。
75.然后，用户可以握持臂7并根据期望移动它。可选地，根据窗口10相对于臂7的位置，在旋转期间，臂7可以转动主体8。
76.如图所示，上述涉及杠杆11移动的各个步骤可以通过握持该把手22来执行。
77.当然，通过反向执行上述操作，则可以恢复焊接状态并继续所期望的处理。
78.因此，应该注意的是，实际上通过专门作用于杠杆11(例如，把手22)，即设备1的部件(在使用过程中容纳在管道13中)，对于释放所需的上述少量操作可以由用户(并且仅由用户)在几秒钟内完成。
79.因此，根据本发明的设备1提供了用于暂时释放其臂7的方法，该方法是实用的，同
时借助于不需要外部工具的装置6是安全的。
80.用于阻止意外移动的设施14避免了无意致动的危险，同时信号装置19为用户提供了在主体8旋转期间准确识别实际到达第二角度位置的时刻的确定性。
81.需要指出的是，在第一构型中(在执行焊接期间维持这种构型)，杠杆11完全包含在主体8中，并且特别是包含在管道13中(最多仅有把手22伸出)，主体8又可以完全(可旋转地)插入在单元2中，而不会导致相对于单元2增加任何占用空间。
82.因此，在焊接操作期间，装置6不会以任何方式阻碍焊接操作，实际上需要非常小的占用空间，并且对用户基本上是隐藏的(从而不会对他造成任何阻碍)。最后，还观察到，选择将杠杆11布置在相对于主体8偏心(并且不同轴)的管道13内可以确保更大的刚性和机械强度，特别是在部分8a中。
83.从而，可以设想本发明可以有许多种修改和变型，所有这些都在所附权利要求的范围内；所有的细节还可以用其他技术上等同的元素来代替。
84.在所示的示例性实施例中，关于具体的示例给出的各个特性实际上可以与存在于其他示例性实施例中的其他不同的特性互换。
85.在实践中，所使用的材料以及尺寸可以根据要求和技术现状是任意的材料以及尺寸。
86.本技术要求第102019000015947号意大利专利申请的优先权，该意大利专利申请的公开内容通过引用并入本文。
87.对于任何权利要求中提及的技术特征后面跟有附图标记的情况，这些附图标记仅出于增加权利要求的可理解性的目的而被包括，并且因此这种附图标记对由这种附图标记以示例的方式表示的每个元素的解释不具有任何限制性的效果。