[发明专利]参考送丝速度的可变频率脉冲焊接系统

说明书

本申请是申请日为2011年2月11日、国际申请号为PCT/US2011/024514、国家申请号为201180010764.3、发明名称为“参考送丝速度的可变频率脉冲焊接系统”的发明专利申请的分案申请。

相关申请交叉引用

本申请要求题为“参考送丝速度的可变频率脉冲焊接系统”，于2010年2月23日递交的美国专利申请号12/710,914的优先权，在此以参见的方式引入该申请的全部内容。

背景技术

本发明通常涉及焊机，更具体的说是配置成以执行焊接操作的焊机，其中，随着焊丝从焊枪被推进，脉冲波形应用到焊丝。

因为各种各样的目的，已实施了许多各种不同的焊接系统和焊接控制方式。在连续焊操作中，金属惰性气体(MIG)技术允许通过进给由来自焊枪的惰性气体所保护的焊丝来形成连续焊珠。电力应用到焊丝且穿过工件形成闭路以保持用来熔化焊丝和工件以产生期望焊接的电弧。

MIG焊接的高级形式基于在焊接电源供应器中产生脉冲能量。换言之，可实现各种各样的脉冲方式，其中电流和/或电压脉冲由电源供应器控制电路所控制以调节来自焊丝的金属熔滴的形成和沉积、以维持所要求的熔池加热和冷却剖面、以控制焊丝和熔池之间的短路等等。

虽然在许多应用中非常有效，但这样的脉冲方式可导致难控制送丝速率。在某些已知的技术中，例如，试图基于脉冲波形的频率来控制送丝速度。这可能需要快速转换送丝速度，然而却会致使难以控制。如果某些焊丝种类(如铝和铝合金)被使用，会加重这些困难。由于铝制焊丝不能如同钢铁一样支持柱状载荷，通过安装在焊枪中的电机拉动焊丝是被设计为用来推进来自送丝器的焊丝通过焊枪的电机的最常用的补充。此时，需要这两种电机配合，并且这些也基于脉冲频率。这样的配合是困难的且常常导致达不到最优系统性能。

因此，需要改进允许在改善送丝控制的同时使用脉冲波形方式焊接的焊接策略。

发明内容

本发明提供设计为满足这些需要的焊接系统。根据示范性实施，焊接电源供应器，配置为产生用于脉冲波形焊接操作的焊接电力；以及送丝器，配置为进给焊丝至焊枪。操作者界面可允许操作者选择期望或指令送丝速度。代表期望送丝速度的信号应用于焊丝电源供应器，并且基于指令送丝速度在焊接电源供应器中确定用于焊接操作的期望输出电力的参数。尤其，如果操作为脉冲焊接，这些参数可包括脉冲波形中的脉冲频率。

附图说明

图1是根据本技术多方面的示范性MIG焊接系统的图示，其示出与送丝器连接的电源供应器；

图2是用于图1所示类型的焊接电源供应器的示范性控制电路元件的图示；

图3是控制电路示范性元件的图示，其用于图1所示系统类型的送丝器；

图4为示出根据本技术多方面的校正送丝器的示范性步骤的流程图；

图5为由图4的步骤所实现的校正过程的图示；

图6为示出通过图1的系统启动焊接的算法中的示范性步骤的流程图；

图7为用于控制根据送丝速度的脉冲焊接参数的示范性算法的流程图；以及

图8为根据本技术所实现的脉冲焊接方式的示范性波形的图示。

具体实施方式

现转至附图并首先参阅图1，所示出的焊接系统包括通过导体或导管14相互连接的电源供应器10和送丝器12。在所示的实施例中，电源供应器10与送丝器12分开，这样送丝器可被置于离靠近焊接位置的电源供应器有一些距离的位置。然而，必须了解到，在一些实施中，送丝器与电源供应器是一体的。在这些实例中，导管14可在系统内部。在送丝器与电源供应器分开的实施例中，一般在电源供应器和送丝器上设置端子以允许导体或导管待连接到系统，以便允许从电源供应器提供电力和气体到送丝器，并允许如以下详述的在电源供应器和送丝器这两个设备之间交换数据。

系统设计用来提供焊丝、电力和保护气体到焊枪16。本领域技术人员将领会到，焊枪可以是许多不同的类型，并一般允许将焊丝和气体进给到邻近工件18的位置，在此处将产生将两片或多片金属连接的焊缝。第二导体(未示出)一般趋向焊接工件，以便在电源供应器和工件之间闭合电路。