具有简化操纵的轨道焊接装置的制作方法

具有简化操纵的轨道焊接装置
1.本技术是申请日为2019年11月1日、国际申请号为pct/us2019/059298、国家申请号为201980070716.x、发明名称为“具有简化操纵的轨道焊接装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
2.本发明总体上涉及所谓的封闭构造的轨道焊接装置，其形成焊接头，该焊接头具有包围要焊接的管端部的保护气体腔室。


背景技术：

3.现有技术us 20100051586 a1给出了这些特别的焊接装置的一个代表。这种类型的焊接装置尤其用于医疗或食品行业，其中在往往很小的管直径(几厘米)的情况下，使用不锈钢在保护气体氛围中焊接的高质量焊缝非常重要。因此，这种构造的特点在于尺寸紧凑且容易操纵。
4.发明人已发现不利的是操纵这些特别的焊接装置具有缺点。例如，用户必须根据用户如何将焊接头夹紧到管来定义起始位置，必须校准焊接头的电极旋转机构，或者如果没有遵守维护间隔，则会发生意外故障。


技术实现要素：

5.本发明所基于的目标是改善前面提及的缺点。该目标尤其通过独立权利要求中所定义的本发明来实现。
6.具体地，此目标借助轨道焊接装置实现，该轨道焊接装置具有在焊接电流源壳体中的焊接电流源和在焊接电流源壳体之中或之上的基础控制器，并且具有轨道焊接头，轨道焊接头与焊接电流源壳体分开并且借助电缆连接到焊接电流源，轨道焊接头具有管支承座和焊接电极固持器，焊接电极固持器相对于管支承座可旋转地安装并且旨在固持焊接电极，轨道焊接装置优选地具有电动马达，电动马达优选地由轨道焊接装置的马达控制器控制、特别优选地由轨道焊接装置的基础控制器控制，并且电动马达被设计为驱动焊接电极固持器并且因此使其相对于管支承座转动，轨道焊接头具有用于保护气体的腔室，腔室被设计为在焊接过程中包围轨道焊接头的焊接电极并且基本上将焊接电极密封以与外部隔绝，轨道焊接头具有优选地呈数字控制器形式的电路，
7.其中，电路连接：
[0008]-到轨道焊接头在这种情况下具有的位置传感器，位置传感器被设计为生成位置值；和/或
[0009]-到轨道焊接头在这种情况下具有的存储器装置，电路被设计为将一个或多个负载值和/或一个或多个校准值存储在存储器装置中。
[0010]
具体地，这个目标进一步借助用于操作轨道焊接装置的方法实现，借助电缆将电流从焊接电流源传导到轨道焊接头，借助马达驱动焊接电极固持器并使其相对于轨道焊接
头的管支承座转动，在焊接过程中轨道焊接头的焊接电极被用于保护气体的腔室包围并且基本上密封以与外部隔绝，操作轨道焊接头的电路，
[0011]
其中，借助电路：
[0012]-处理由轨道焊接头在这种情况下具有的位置传感器生成的位置值；和/或
[0013]-将一个或多个负载值和/或一个或多个校准值存储在轨道焊接头在这种情况下具有的存储器装置中。
[0014]
以这种方式，根据本发明，提供了焊接装置，借助焊接装置实现各种便利功能是可能的。与通常为了将焊接头保持为尽可能没有所有过量压载物以便实现质轻而细长的构造而对这种类型的封闭焊接头作出的努力相比，根据本发明提出的是，其中焊接头装备有利于用户进行焊接过程的特别的附加电子器件(因为引入了位置传感器信号而不是排他地手动输入焊接头紧固到管的取向而需要较少校准地利于焊接过程的开始)。通过存储器的对应使用，可以更好地定义维护工作的计划。这是因为轨道焊接头或电极的特别负载与轨道焊接头存储在一起并且可以独立于基础控制器提供维护。通过存储校准数据，用户无需执行重复的校准程序，因为专门用于轨道焊接头的校准数据直接存储在轨道焊接头中。
[0015]
电缆优选地具有1m、优选地2m、特别优选地5m的最小长度。管支承座优选地是类似于一组钳子形状的夹紧支承座。焊接电流源优选地是静止的，而轨道焊接头是手携的。
[0016]
腔室优选地被设计为使得要彼此焊接在一起的管件在要连接的端部处被腔室围住。腔室优选地具有用于保护气体的入口，例如具有软管接头，因此，可以借助入口对腔室进行充气。然后在这种情况下，先前存在的空气被迫通过上述小间隙或开口离开腔室。腔室还可以具有专用气体出口。
[0017]
腔室优选地被设计为使得焊接电极可以在腔室中围绕要焊接的管件旋转。
[0018]
根据本发明，传感器应被理解为表示用于检测物理变量并将该物理变量转换为电信号的装置。
[0019]
轨道焊接头优选地具有壳体，壳体与腔室邻接并且形成例如用户的手柄、或用于操作者控制或切换元件和/或马达的壳体，并且电路布置在壳体中。
[0020]
根据本发明，值是关于技术变量的特定量值的信息项。值优选地数字地体现/编码为电压状态、磁化状态或光学状态。值优选地以与时间相关的形式以技术信号，例如电信号、(电)磁信号、光学信号和/或声学模拟信号、优选地数字信号的形式出现。值以及对应信号可以具有一个或多个维度并且因此限定值向量。根据本发明，测量值是通过传感器确定的值。
[0021]
位置值优选地表示a)管支承座或b)焊接电极或焊接电极固持器相对于重力的取向。位置值优选地至少表示侧倾角ψ、特别优选地附加地表示俯仰角θ、非常特别优选地还表示偏航角φ(见图5中的坐标系)。在轨道焊接的情况下侧倾角特别重要，因为这会显著影响焊接电极相对于重力的取向，管的俯仰角θ不那么重要，这是因为在大多数情况下管是水平延伸的。然而，如果要焊接的管倾斜或竖直地延伸，则俯仰角变得重要。
[0022]
校准数据优选地包括以下各项中的一个或多个：端部止动位置、用于使马达输入电压转换为马达或焊接电极固持器或齿轮部件的角速度的一个或多个参数。
[0023]
位置传感器优选地是陀螺仪传感器。位置传感器优选地被设计为测量相对于至少一个、优选地两个、特别优选地三个不同的空间轴的位置或位置变化。
[0024]
在根据本发明的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中位置传感器相对于管支承座布置在固定的相对位置并且相对于焊接电极固持器布置在可移动的相对位置，并且位置值表示管支承座相对于重力的取向。
[0025]
以这种方式，与将位置传感器定位在电极上相比，焊接电极固持器并且因此腔室的更紧凑的构造是可能的，并且避免了电旋转引线。
[0026]
位置传感器优选地布置在壳体中。
[0027]
在根据本发明的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中电路或基础控制器被设计为依据以下各项来计算取向值，取向值表示焊接电极或焊接电极固持器相对于重力的取向：
[0028]-位置值，和
[0029]-转动值，转动值表示焊接电极相对于管支承座的转动。
[0030]
在根据本发明的另一方法中，对应地计算对应值。
[0031]
以这种方式，即使位置传感器没有相对于焊接电极固定地布置，仍可以计算焊接电极的取向，并且然后将所述取向结合到对焊接过程的开环或闭环控制中。
[0032]
转动值是例如以下各项中的一项或其中几项的平均值：角度编码器的测量值、步进马达的位置值、计算单元的值，计算单元从相对于定义的位置(例如由限位开关定义)(所谓的“本位”位置)的旋转速度和旋转时间确定电极的角位置。
[0033]
在根据本发明的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中电路被设计为将根据前述改进示例计算的位置值或取向值传递到基础控制器。在根据本发明的另一方法中，执行对应的传递。
[0034]
如本说明书中提到的从电路到基础控制器的传递和/或通过基础控制器对存储器装置的存取或电路与基础控制器之间的通信优选地经由例如can或rs485等特异接口发生。
[0035]
在根据本发明的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中基础控制器被设计为依据位置值或取向值对焊接过程执行开环或闭环控制。
[0036]
在根据本发明的另一方法中执行对应的闭环控制或开环控制。
[0037]
以这种方式，在焊接过程中可以识别并自动补偿轨道焊接装置可以借助管支承座附接到管的不同取向。在轨道焊接的情况下，必须例如考虑到由于重力，当焊接电极围绕管移动时，在不同区域形成的焊缝是不同的。由于期望均匀的焊缝，因此以依据焊接电极的位置的方式用不同参数执行焊接过程。
[0038]
在根据本发明的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中基础控制器被设计为从存储器加载所存储的焊接过程程序，并且基础控制器对焊接过程的开环或闭环控制包括焊接过程程序的运行，基础控制器被设计为依据位置值使在焊接过程程序的运行开始处的起点和优选地在焊接过程程序的运行结束处的终点移位。
[0039]
在根据本发明的另一方法中，执行对应的加载和移位。
[0040]
以这种方式，位置值能以简单的方式结合到对焊接过程的开环控制或闭环控制中。
[0041]
焊接过程程序优选地包括表或函数，其中对于焊接电极相对于焊接电极固持器的特定角位置，存储或计算用于焊接电流源的闭环控制或开环控制的一个或多个参数(例如电流强度)。
[0042]
在根据本发明的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中轨道焊接装置具有显示单元，显示单元被设计为呈现焊接电极相对于重力的取向的图形表示，轨道焊接装置被设计为依据位置值、优选地在一秒内几次转动和/或倾斜图形表示，以便呈现位置值的变化。
[0043]
在根据本发明的另一方法中，对应地显示对应的呈现内容。
[0044]
以这种方式，用户可以在显示单元上看到取向并且例如对其进行校正。
[0045]
在根据本发明的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中电路被设计为将以下各项存储在存储器装置中：
[0046]
a)由焊接电极或轨道焊接头和/或电弧执行的焊接过程的次数和/或时间段和/或最大电流和/或与电荷相对应的随时间累积的电流，和/或
[0047]
b)例如超过一个或多个阈值的特定振荡的次数，和/或
[0048]
c)作为一个或多个负载值的马达的操作时间。
[0049]
在根据本发明的另一方法中，执行对应的存储。
[0050]
借助这些负载值可以对预期的零件故障进行良好的预测。
[0051]
在根据本发明的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中轨道焊接装置、优选地轨道焊接头具有负载传感器，并且电路或基础控制器被设计为根据负载传感器的测量值确定一个或多个负载值。
[0052]
在根据本发明的另一方法中，执行对应的确定。
[0053]
以这种方式，借助轨道焊接装置可测量负载值。
[0054]
负载传感器优选地具有电流传感器(例如马达电流或传导到焊接电极中的电流的电流传感器)和/或(用于测量振荡的)加速度传感器。加速度传感器优选地是位置传感器。优选地，它是已在前述改进示例中用作位置传感器的相同传感器。
[0055]
负载传感器优选地包括各种元件，这些元件优选地以分布的方式布置在轨道焊接头和焊接电流源壳体中。
[0056]
在根据本发明的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中轨道焊接头至少部分具有负载传感器，并且轨道焊接头具有电池，并且轨道焊接头被设计为借助由电池提供的电能操作轨道焊接头所具有的负载传感器的一部分，并且借助电路将一个或多个负载值存储在存储器装置中。
[0057]
在根据本发明的另一方法中，执行负载传感器的对应操作和对应的存储。
[0058]
以这种方式，还考虑当轨道焊接头例如在运输或存储期间没有连接到焊接电流源时出现的轨道焊接头上的负载。
[0059]
在根据本发明的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中电路被设计为从基础控制器接收一个或多个负载值。
[0060]
在根据本发明的另一方法中，借助电路从基础控制器接收一个或多个负载值。
[0061]
以这种方式，可以借助基础控制器将负载值存储在存储器装置中。
[0062]
在根据本发明的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中基础控制器或电路被设计为直接或间接地经由电路从存储器装置读取一个或多个负载值，并且如果一个或多个负载值超过为相应负载值预定义的阈值，则发出警报信号。
[0063]
在根据本发明的另一方法中，执行对应的读取和警报的发出。
[0064]
以这种方式，用信号向用户表示需要维护或更换零件，其中先前已使用怎样的电流源和怎样的基础控制器来执行焊接过程在这里并不重要。轨道焊接头可以用不同的电流源操作，因为负载信息项直接存储在轨道焊接头中。警报信号可以是例如视觉的、触觉的或听觉的信号。例如，它是轨道焊接头或电流源上的led显示(例如闪烁的led)或轨道焊接头或电流源的屏幕上的弹出窗口。
[0065]
在根据本发明的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中基础控制器或电路被设计为执行马达的校准运行并因此生成一个或多个校准值。在根据本发明的另一方法中，执行对应的校准和存储。
[0066]
以这种方式，校准值可以由轨道焊接装置生成。
[0067]
电路优选地被设计为从基础控制器接收一个或多个校准值。基础控制器优选地被设计为直接或间接地经由电路从存储器装置读取一个或多个校准值，并且以依据一个或多个所读取的校准值的方式对焊接过程执行开环控制或闭环控制。
[0068]
优选地，对速度计算进行校准，即基于马达输入电压对马达或焊接电极固持器或齿轮部件的角速度的计算进行校准，执行用于计算将马达输入电压转换为马达或焊接电极固持器或齿轮部件的角速度的一个或多个参数的以下校准，或基础控制器或电路被设计为执行以下校准：
[0069]-用定义的电压u1启动马达；
[0070]-(例如借助位置开关或角度编码器)检测马达或焊接电极固持器或齿轮部件的特定的第一角位置并在t1开始时间测量；
[0071]-(例如借助位置开关或角度编码器)检测马达或焊接电极固持器或齿轮部件的特定的第二角位置并在t2停止时间测量；
[0072]-依据t1和t2将参数p计算为用于将马达输入电压u1转换为马达或焊接电极固持器或齿轮部件的角速度ω1的校准值、优选地为
[0073]
第一角位置和第二角位置可以借助不同位置开关、但是特别优选地通过单个位置开关检测，其中，则等于360
°
。
[0074]
在根据本发明的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中基础控制器或电路被设计为如果(例如借助事先执行的根据本发明的短路校准运行生成的)一个或多个校准值与(例如借助在更远的过去执行的根据本发明的校准运行生成的)存储器装置中已经存在的一个或多个校准值相差超过预定量，则发出警报信号(关于警报信号的优选实施例，参见上文)。在根据本发明的另一方法的情况下，对应地输出警报信号。
[0075]
以这种方式，可以识别磨损现象并向用户显示磨损现象，使得可以例如执行轨道焊接装置的预防性维护。由于校准数据存储在焊接头中，因此实现了专门用于焊接头的磨损检测，并且不必强制总是用同一焊接电流源执行校准。焊接头中的电路特别优选被设计成独立于基础控制器地生成校准数据和/或输出警报信号——焊接头因此关于该磨损检测部分地或甚至完全地独立于焊接电流源。
[0076]
优选地，上述参数p被生成为校准值(例如，在第一次使用轨道焊接头之前)并且例如在第一次校准运行期间被写入到存储器单元中。在某一时间段(例如一年)之后，再次执行校准运行，并且将新生成的参数p_neu与先前存储的参数p进行比较。如果p_neu比p小预
定量(例如p_neu≤0.75*p)，则这可能例如是因为齿轮积聚了灰尘并且因此对于相同的马达电压，角速度比第一次校准运行时低。通过输出警报信号，用户因此可以容易地识别该磨损。
[0077]
在根据本发明的另一轨道焊接装置的情况下，提出的是，其中基础控制器或电路被设计为在焊接操作开始、之中或结束时测量位置值或位置值的一部分并将它存储在与焊接操作相关的日志文件中。在根据本发明的另一方法中，执行对应的测量和存储。
[0078]
以这种方式，可以记录并因此检查焊缝和/或管的实际取向。因此，在焊接的同时，“标绘出”管系统在各个焊缝处的取向。因此特别优选的情况是例如在倾斜(即非水平)延伸的管的情况下，记录正确的俯仰角(参见图5)。
附图说明
[0079]
现在将基于附图通过举例方式更详细地阐述本发明，在附图中：
[0080]
图1示出了根据本发明的装置的第一实施例，
[0081]
图2示出了根据本发明的装置的基于第一实施例的第二实施例，
[0082]
图3示出了根据本发明的装置的基于第一实施例的第三实施例，
[0083]
图4示出了根据本发明的装置的基于第一实施例、第二实施例和第三实施例的第四实施例，
[0084]
图5是使用位置传感器的示例性坐标系的图示。
具体实施方式
[0085]
下文将给出对图1的详细描述。实施例使得轨道焊接装置1具有在焊接电流源壳体11中的焊接电流源10和在焊接电流源壳体11中的基础控制器12，并且具有轨道焊接头20，轨道焊接头20与焊接电流源壳体11分开并且借助电缆2连接到焊接电流源10，轨道焊接头20具有管支承座21和焊接电极固持器22，焊接电极固持器相对于管支承座21可转动地安装并且旨在固持焊接电极23，轨道焊接装置1具有电动马达31，电动马达31由轨道焊接装置1的基础控制器12启动并且被设计为驱动焊接电极固持器22，并因此使其相对于管支承座21转动，轨道焊接头20具有用于保护气体的腔室50，腔室50被设计为在焊接过程中包围轨道焊接头20的焊接电极23并且基本上将焊接电极密封以与外部隔绝，轨道焊接头20具有呈数字控制器形式的电路60，其中电路60连接：
[0086]-到轨道焊接头20在这种情况下具有的位置传感器41，位置传感器41被设计为生成位置值41.1；和/或
[0087]-到轨道焊接头20在这种情况下具有的存储器装置61，电路60被设计为将一个或多个负载值61.1和/或一个或多个校准值61.2存储在存储器装置中。
[0088]
在轨道焊接装置(1)的操作期间，提出的是，其中电流借助电缆2从焊接电流源10传导到轨道焊接头20，焊接电极固持器22由马达31驱动并相对于轨道焊接头20的管支承座21转动，在焊接过程中轨道焊接头20的焊接电极23由用于保护气体的腔室50包围并且基本上被密封以与外部隔绝，操作轨道焊接头20的电路60，其中，借助电路60：
[0089]-处理由轨道焊接头20在这种情况下具有的位置传感器41生成的位置值41.1；和/或
[0090]-将一个或多个负载值61.1和/或一个或多个校准值61.2存储在轨道焊接头20在这种情况下具有的存储器装置61中。
[0091]
取决于实施例，装置1具有位置传感器41或存储器61或两者。
[0092]
这里，电缆2具有2m的最小长度。管支承座21是类似于一组钳子形状的夹紧支承座。腔室50被设计为使得要彼此焊接到一起的管件在要连接的端部处被腔室50包围。腔室50具有用于保护气体的入口，入口例如具有软管接头，因此，可以借助入口对腔室充气。腔室50被设计为使得焊接电极23可以在腔室50中围绕要焊接的管件旋转。这里，轨道焊接头20具有壳体90，壳体90与腔室50邻接并且形成例如用户的手柄、或用于操作者控制或切换元件和/或马达31的壳体，并且电路60布置在壳体90中。
[0093]
实施例使得位置传感器41相对于管支承座21布置在固定的相对位置并且相对于焊接电极固持器22布置在可移动的相对位置，并且位置值41.1表示管支承座21相对于重力的取向。这里，位置传感器41布置在壳体90中。与图2中的情形相比，实施例使得电路60被设计为将以下各项作为一个或多个负载值61.1存储在存储器装置61中：
[0094]
a)由焊接电极23或轨道焊接头20和/或电弧执行的焊接过程的次数和/或时间段和/或最大电流和/或与电荷相对应的随时间累积的电流，和/或
[0095]
b)例如超过一个或多个阈值的特定振荡的次数，和/或
[0096]
c)马达31的操作时间。
[0097]
下文将给出对图2的更详细的描述。实施例使得基础控制器12被设计为依据以下各项来计算取向值，取向值表示焊接电极23或焊接电极固持器22相对于重力的取向：
[0098]-位置值41.1和
[0099]-转动值，转动值表示焊接电极23相对于管支承座21的转动。
[0100]
实施例使得电路60被设计为将位置值41.1传递到基础控制器12，基础控制器12被设计为依据位置值41.1和取向值对焊接过程执行开环或闭环控制。实施例使得基础控制器12被设计为从存储器加载所存储的焊接过程程序，基础控制器12对焊接过程的开环或闭环控制包括焊接过程程序的运行，基础控制器12被设计为依据位置值41.1使在焊接过程程序的运行开始处的起点和在焊接过程程序的运行结束处的终点移位。
[0101]
下文将给出对图3的更详细的描述。实施例使得轨道焊接装置1具有负载传感器42，并且电路60或基础控制器12被设计为从负载传感器42的测量值中确定一个或多个负载值61.1。在这种情况下，负载传感器42具有马达电流和传导到焊接电极中的电流的电流传感器，并且具有(用于测量振荡的)加速度传感器。在这种情况下，加速度传感器是位置传感器41。它是已在前述的示例性实施例中用作位置传感器41的相同传感器。在这种情况下，负载传感器42包括多种元件，这些元件以分布的方式布置在轨道焊接头20和焊接电流源壳体11中。实施例使得电路60被设计为从基础控制器12接收一个或多个负载值61.1。
[0102]
下文将给出对图4的更详细的描述。实施例使得轨道焊接头20至少部分具有负载传感器42，轨道焊接头20具有电池70，并且轨道焊接头20被设计为借助由电池70提供的电能操作轨道焊接头20所具有的负载传感器42的一部分，并且借助电路60将一个或多个负载值61.1存储在存储器装置61中。实施例使得基础控制器12被设计为从存储器装置61中读取一个或多个负载值61.1，并且如果一个或多个负载值61.1超过为相应负载值61.1预定义的阈值，则发出警报信号。实施例使得基础控制器12被设计为执行马达31的校准运行并且由
此生成一个或多个校准值61.2。这里，电路60被设计为从基础控制器12接收一个或多个校准值61.2。这里，基础控制器12被设计为直接或间接地经由电路60从存储器装置61读取一个或多个校准值61.2，并且依据一个或多个所读取的校准值61.2对焊接过程执行开环控制或闭环控制。
[0103]
下文将给出对图5的更详细的描述。这里标绘了以位置传感器的位置作为原点的侧倾-俯仰-偏航坐标系。优选地执行原点在管支承座的中心轴线上的数学平移(点划线)。
[0104]
附图标记
[0105]1ꢀꢀꢀꢀ
轨道焊接装置
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
41
ꢀꢀꢀ
位置传感器
[0106]2ꢀꢀꢀꢀ
电缆
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41.1 位置值
[0107]
10
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焊接电流源
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42
ꢀꢀꢀ
负载传感器
[0108]
11
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焊接电流源壳体
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50
ꢀꢀꢀ
腔室
[0109]
12
ꢀꢀꢀ
基础控制器
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60
ꢀꢀꢀ
电路
[0110]
20
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轨道焊接头
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61
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存储器装置
[0111]
21
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管支承座
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61.1 负载值
[0112]
22
ꢀꢀꢀ
焊接电极固持器
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61.2 校准值
[0113]
23
ꢀꢀꢀ
焊接电极
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70
ꢀꢀꢀ
电池
[0114]
31
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马达
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90
ꢀꢀꢀ
壳体

技术特征：
1.一种轨道焊接装置(1)，所述轨道焊接装置(1)包括：焊接电流源(10)，所述焊接电流源(10)位于焊接电流源壳体(11)中；基础控制器(12)，所述基础控制器(12)位于所述焊接电流源壳体之中或之上；以及轨道焊接头(20)，所述轨道焊接头(20)与所述焊接电流源壳体(11)分开并且借助电缆(2)连接到所述焊接电流源(10)，所述轨道焊接头(20)具有管支承座(21)和焊接电极固持器(22)，所述焊接电极固持器(22)相对于所述管支承座(21)可转动地被支撑并且用于固持焊接电极(23)，所述轨道焊接装置(1)具有马达(31)，所述马达(31)被设计为驱动所述焊接电极固持器(22)并因此使所述焊接电极固持器相对于所述管支承座(21)转动，所述轨道焊接头(20)具有用于保护气体的腔室(50)，所述腔室(50)被配置为在焊接过程中围住所述轨道焊接头(20)的所述焊接电极(23)并且基本上将所述焊接电极密封以与外部隔绝，所述轨道焊接头(20)具有电路(60)，其中所述电路(60)连接到所述轨道焊接头(20)的存储器装置(61)，并且所述电路(60)被配置为将一个或多个负载值(61.1)和/或一个或多个校准值(61.2)存储在所述存储器装置(61)中。2.如权利要求1所述的轨道焊接装置(1)，其中所述电路连接至所述轨道焊接头(20)的位置传感器(41)，并且所述位置传感器(41)被配置为生成位置值(41.1)。3.如权利要求2所述的轨道焊接装置(1)，其中所述位置传感器(41)被布置为相对于所述管支承座(21)固定并且被布置为相对于所述焊接电极固持器(22)可移动，所述位置值(41.1)表示所述管支承座(21)相对于重力的取向；并且所述电路(60)或所述基础控制器(12)被优选地配置为依据以下各项来计算取向值，所述取向值表示所述焊接电极(23)或所述焊接电极固持器(22)相对于重力的取向：-所述位置值(41.1)，和-转动值，所述转动值表示所述焊接电极(23)相对于所述管支承座(21)的转动。4.如权利要求2或3所述的轨道焊接装置(1)，其中所述电路(60)被配置为将根据前述权利要求计算的所述位置值(41.1)或所述取向值传递到所述基础控制器(12)，以及/或者所述基础控制器(12)被配置为依据所述位置值(41.1)或所述取向值控制或调整所述焊接过程，以及所述基础控制器(12)优选地被配置为从存储器加载所存储的焊接过程程序，并且其中对所述焊接过程的所述控制或调整包括所述焊接过程程序的运行，并且所述基础控制器(12)被配置为依据所述位置值(41.1)使在所述焊接过程程序的所述运行开始处的起点移位。5.如权利要求4所述的轨道焊接装置(1)，其中所述轨道焊接装置(1)包括显示单元，所述显示单元被配置为呈现所述焊接电极相对于重力的所述取向的图形表示，并且所述轨道焊接装置(1)被配置为依据所述位置值(41.1)转动和/或倾斜所述图形表示。6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的轨道焊接装置(1)，其中所述电路(60)被配置为将以下各项作为所述一个或多个负载值(61.1)存储在所述存储器装置(61)中：a)由所述焊接电极(23)或所述轨道焊接头(20)和/或电弧执行的所述焊接过程的次数和/或时间段和/或最大电流和/或与电荷相对应的随时间累积的电流，和/或b)特定振荡的次数，例如超过一个或每个阈值的特定振荡的次数，和/或c)所述马达(31)的操作时间。
7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的轨道焊接装置(1)，其中所述轨道焊接装置(1)具有负载传感器(42)，并且所述电路(60)或所述基础控制器(12)被配置为根据所述负载传感器(42)测量得到的测量值来确定所述一个或多个负载值(61.1)。8.如权利要求7述的轨道焊接装置(1)，其中所述轨道焊接头(20)至少部分具有所述负载传感器(42)，所述轨道焊接头(20)具有电池(70)，并且所述轨道焊接头(20)被配置为借助由所述电池(70)提供的电能操作所述轨道焊接头(20)的所述负载传感器(42)的一部分，并且借助所述电路(60)将所述一个或多个负载值(61.1)存储在所述存储器装置(61)中。9.如权利要求1或8中任一权利要求所述的轨道焊接装置(1)，其中所述电路(60)被设计为从所述基础控制器(12)接收所述一个或多个负载值(61.1)。10.如权利要求1或9中任一权利要求所述的轨道焊接装置(1)，其中所述基础控制器(12)或所述电路(60)被配置为：从所述存储器装置(61)中读取所述一个或多个负载值(61.1)；以及当所述一个或多个负载值(61.1)超过为相应负载值(61.1)预定义的阈值，则发出警报信号。11.如权利要求1至10中任一权利要求所述的轨道焊接装置(1)，其中所述基础控制器(12)或所述电路(60)被配置为执行所述马达(31)的校准运行并且由此生成所述一个或多个校准值(61.2)。12.如权利要求11所述的轨道焊接装置(1)，其中所述基础控制器(12)或所述电路(60)被配置为执行以下校准运行：-用定义的电压u1启动所述马达(31)；-在t1，检测所述马达(31)或所述焊接电极固持器(22)或齿轮部件的特定的第一角位置并且开始时间测量；-在t2，检测所述马达(31)或所述焊接电极固持器(22)或齿轮部件的特定的第二角位置并且停止所述时间测量；以及-依据t1和t2将参数p计算为校准值，以用于将所述马达输入电压u1转换为所述马达或所述焊接电极固持器或所述齿轮部件的角速度ω1。13.如权利要求1至12中任一权利要求所述的轨道焊接装置(1)，其中所述基础控制器(12)或所述电路(60)被配置为：当所述一个或多个校准值(61.1)与所述存储器装置(61)中已经存在的一个或多个校准值相差超过预定量，则发出警报信号。14.如权利要求1至13中任一权利要求所述的轨道焊接装置(1)，其中所述基础控制器(12)或所述电路(60)被配置为在焊接操作开始、之中或结束时测量所述位置值(41.1)或所述位置值(41.1)的一部分，并将所述位置值(41.1)或所述位置值(41.1)的所述一部分存储在与所述焊接操作相关的日志文件中。15.一种用于操作特别地根据权利要求1至14中任一权利要求所述的轨道焊接装置(1)的方法，借助电缆(2)将电流从焊接电流源(10)传导到轨道焊接头(20)，借助马达(31)驱动焊接电极固持器(22)并因此使其相对于所述轨道焊接头(20)的管支承座(21)转动，在焊接过程中所述轨道焊接头(20)的焊接电极(23)由用于保护气体的腔室(50)包围并且基本上密封以与外部隔绝，操作所述轨道焊接头(20)的电路(60)，其中借助所述电路(60)，将一个或多个负载值(61.1)和/或一个或多个校准值(61.2)存储在所述轨道焊接头(20)在这种情况下具有的存储器装置(61)中。

技术总结
一种轨道焊接装置(1)具有在焊接电流源壳体(11)中的焊接电流源(10)和基础控制器(12)，并且具有借助电缆(2)连接到焊接电流源(10)的轨道焊接头(20)，轨道焊接头(20)具有管支承座(21)和焊接电极固持器(22)，所述焊接电极固持器相对于管支承座(21)可旋转地安装以用于固持焊接电极(23)。马达(31)被设计为驱动所述焊接电极固持器(22)。轨道焊接头(20)具有用于保护气体的腔室(50)，以及电路(60)，所述电路连接：-到位置传感器(41)，所述位置传感器被设计为生成位置值(41.1)；和/或-到存储器装置(61)，所述存储器装置被设计为将一个或多个负载值(61.1)和/或一个或多个校准值(61.2)存储在存储器装置(61)中。在存储器装置(61)中。在存储器装置(61)中。


技术研发人员：马库斯
受保护的技术使用者：伊利诺斯工具制品有限公司
技术研发日：2019.11.01
技术公布日：2023/8/28