[发明专利]受控波形焊接送丝机系统及方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2012年6月8日提交的系列号为61/657,467的美国临时申请(标题为“CONTROLLED WAVEFORM WELDING WIRE FEEDER SYSTEM AND METHOD”)的优先权及权益，上述专利申请出于所有的目的以引用的方式全文并入本文。

背景技术

本发明通常涉及焊接系统，并且更具体地涉及受控波形焊接送丝机系统及方法。

焊接系统支持多种过程，如金属惰性气体(MIG)焊接、钨惰性气体(TIG)焊接、杆焊接等，它们可以按不同的模式操作，如恒电流或恒电压。某些焊接应用(如锅炉维护和修理、船厂操作、建筑等)可能将焊接位置或工件定位成与焊接电源距离较远。

电力电缆从焊接电源对焊接应用供给输出电力。MIG焊接的高级形式是基于产生脉冲电力以将焊丝沉积在工件上。遗憾的是，焊接电源与焊接应用之间的过长电力电缆会引入影响脉冲的定时或振幅的可变电感。

发明内容

与初始要求保护的发明范围相当的某些实施方案总结如下。这些实施方案并不旨在限制要求保护的发明范围，而是这些实施方案仅旨在对本发明的可能形式提供简要概括。实际上，本发明可涵盖可以与下文陈述的实施方案形式类似或不同的多种形式。

在一个实施方案中，焊接送丝机包括配置成对焊接应用驱动焊丝的焊接送丝驱动装置和耦接于焊接送丝驱动装置的送丝控制电路。送丝控制电路还被配置成控制对焊接应用驱动焊丝。焊接送丝机还包括电力转换电路和耦接于电力转换电路的焊接工艺控制电路。电力转换电路被配置成接收来自焊接电源的输入电力并将输入电力转换为受控波形焊接输出。焊接工艺控制电路被配置成提供用于将输入电力转换为受控波形焊接输出的控制信号。焊接送丝机还包括耦接于焊接工艺控制电路并配置成允许操作员选择受控波形焊接工艺的工艺操作员接口。

在另一实施方案中，焊接系统包括配置成提供输入电力的焊接电源和配置成经由电力电缆耦接于焊接电源、位置远离焊接电源并经由电力电缆接收输入电力的焊接送丝机。焊接送丝机包括配置成对焊接应用驱动焊丝的焊接送丝驱动装置和耦接于焊接送丝驱动装置的送丝控制电路。送丝控制电路还被配置成控制对焊接应用驱动焊丝。焊接送丝机还包括配置成接收输入电力并将输入电力转换为受控波形焊接输出的电力转换电路。电力电缆具有电感，并且电力转换电路被配置成减少电感对受控波形焊接输出的影响。

在另一实施方案中，操作焊接送丝机的方法包括经由电力电缆接收来自电源的输入电力并将输入电力转换为受控波形焊接输出而不考虑电力电缆的电感。所述方法还包括对焊接炬提供受控波形焊接输出和焊丝。

附图说明

当参考附图阅读以下具体实施方式时将会更好地理解本发明的这些及其它特征、方面和优点，其中在全部附图当中，同样的记号代表同样的部件，其中：

图1是根据本公开内容的各方面具有焊接电源和高级工艺送丝机的焊接系统的方框图；

图2是图1的高级工艺送丝机的实施方案的方框图；

图3是根据本公开内容的各方面的高级工艺送丝机的前透视图；

图4是图3的高级工艺送丝机的实施方案的顶视图；

图5是根据本公开内容的各方面使用电力转换电路、继电器电路、感测电路和送丝组件的高级工艺送丝机的实施方案的方框图；

图6是图5的继电器电路的实施方案的示意图；

图7是使用高级工艺送丝机产生受控波形输出的工艺实施方案的流程图；

图8是用于感测提供给高级工艺送丝机的输入电力的极性的工艺实施方案的流程图；

图9A是用于启动高级工艺送丝机的继电器电路的工艺实施方案的流程图的第一部分；

图9B是用于启动高级工艺送丝机的继电器电路的工艺的图9A的流程图的第二部分；

图10是用于调节高级工艺送丝机的电力转换电路的工艺实施方案的流程图；

图11是总线电压、输入电流、输出电压和输出电流与时间的关系的图表；

图12是总线电压、输入电流、输出电压和输出电流与时间的关系的另一图表；

图13是用于控制在加电期间将电力施加于焊接部件(如送丝机或悬持控制器)或将部件连接于焊接电源的示例性电路的图示；

图14是用于控制对焊接悬持控制器的涌入电流的示例性电路的稍微更详细的图示；以及