[發(fā)明專利]焊絲進給系統(tǒng)和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280064289.2
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號: CN104010756B
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 馬克·R.·克里斯托弗;邁克爾·P.·范登堡;布萊恩·李·奧特
• 申請（專利權）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號: B23K9/133
• 分類號: B23K9/133;B65H63/08
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所31259
• 代理人: 脫穎

相關申請的交叉引用

本申請為美國臨時專利申請?zhí)枮?1/556,641，標題為“焊絲進給系統(tǒng)和裝置”，提交日期為2011年11月7日的非臨時專利申請，在此并入作為參考。

技術領域

本發(fā)明一般涉及焊絲進給系統(tǒng)(welding wire feed systems)，更具體地是涉及焊接操作過程中用于監(jiān)控焊絲線軸(wire spool)尺寸的傳感系統(tǒng)。

背景技術

焊接是在各行各業(yè)的許多應用中已變得隨處可見的工藝。例如，焊接常常被用于如造船、飛機維修、建筑等應用中。這種焊接操作依賴于多種設備，以確保在期望的時間內為焊接提供適量的焊接耗材(例如，焊絲進給(wire feed)、保護氣體等)。例如，熔化極惰性氣體保護焊(MIG)通常依賴送絲器(wire feeder)，以確保適量的焊絲被進給到焊炬(welding torch)。通常，焊絲進給操作的參數在焊接操作開始前就已經設定好了。然而，在整個焊接操作過程中，焊絲通常從焊絲進給裝置中的焊絲線軸送到焊接設備，而送出的焊絲在焊接過程中被消耗掉。不幸的是，隨著焊絲從焊絲線軸上松開且焊絲的供給減少時，操作員可能并不知道焊絲線軸上還剩下多少焊絲。在這種情況下，操作員可能繼續(xù)進行焊接直至焊絲的供給被耗盡，從而導致焊接操作中斷。這些情況會降低整個生產效率并可能導致回燒發(fā)生。因此，就需要出現一種克服這些缺陷的送絲器。

發(fā)明內容

在一種實施方式中，一種系統(tǒng)，包括焊絲線軸，所述焊絲線軸具有芯和圍繞所述芯纏繞的焊絲，所述芯具有芯直徑，所述焊絲具有焊絲直徑。焊絲線軸的外直徑被限定為所述芯的直徑與所述焊絲的直徑之和。所述系統(tǒng)還包括傳感系統(tǒng)，所述傳感系統(tǒng)具有安裝于所述焊絲線軸和/或焊絲線軸轂(wire spool hub)上的傳感器組件。所述傳感系統(tǒng)適于獲取與指示所述焊絲線軸的外直徑的參數對應的數據。

在另一種實施方式中，焊絲進給系統(tǒng)包括送絲器。所述送絲器包括線軸安裝轂(spool mounting hub)和安裝在所述線軸安裝轂上的焊絲線軸。所述焊絲線軸包括芯和纏繞到芯上的焊絲。所述送絲器還包括速度/位置傳感器(例如，轉速計)，其耦合到線軸安裝轂或焊絲線軸，或它們兩者之上，并適于測量當焊絲從芯上松開時的焊絲線軸的旋轉速度。送絲器進一步包括控制電路，其適于接收與所述焊絲線軸的旋轉速度對應的數據，并基于接收到的數據，確定焊絲線軸的外直徑。所述焊絲線軸的外直徑被限定為所述芯直徑與所述纏繞的焊絲直徑的總和。

在另一種實施方式中，焊絲進給系統(tǒng)包括線軸安裝轂和安裝于所述線軸安裝轂上的焊絲線軸。所述焊絲線軸具有芯和纏繞在所述芯上的焊絲，并且所述焊絲線軸的外直徑被限定為所述芯直徑與所述纏繞的焊絲直徑的總和。所述焊絲進給系統(tǒng)還包括焊絲進給驅動機構，其適于從所述芯上松開所述焊絲，并將所述焊絲提供給焊接操作。所述焊絲進給系統(tǒng)還包括速度/位置傳感器(例如，轉速計)，其耦合到線軸安裝轂、焊絲線軸或它們兩者之上，并適于測量當焊絲從芯上松開時的焊絲線軸的旋轉速度。

附圖說明

本發(fā)明的上述這些和其他的特征，方面和優(yōu)點在參照附圖閱讀了下面的詳細描述后將更容易理解，在所有的附圖中，相同的標記表示相同的部件，其中：

圖1示出了一種為焊接操作提供動力、進行控制和提供供給的焊接系統(tǒng)的實施方式；

圖2示出了圖1的焊機、送絲器和焊炬組件的內部組件的實施方式的框圖；

圖3示出了安裝在軸(spindle)上的焊絲線軸和傳感系統(tǒng)以及軸底座(spindle mount)；

圖4是圖3的焊絲線軸和傳感系統(tǒng)的側視圖；

圖5示出了包括傳感器和安裝在線軸安裝轂上的多個狹縫的傳感系統(tǒng)；

圖6示出了包括傳感器和安裝在線軸安裝轂上的多個磁條的傳感系統(tǒng)；

圖7示出了安裝在軸上的焊絲線軸和傳感系統(tǒng)以及軸底座；

圖8示出了包括傳感器和安裝在焊絲線軸上的齒輪組件的傳感系統(tǒng)；

圖9示出了包括傳感器和安裝在焊絲線軸上的多個狹縫的傳感系統(tǒng)；

圖10示出了包括傳感器和安裝在焊絲線軸上的多個磁條的傳感系統(tǒng)；

圖11示出了安裝在軸上的焊絲線軸和機械傳感系統(tǒng)；

圖12是圖11的焊絲線軸和機械傳感系統(tǒng)的側視圖；

圖13示出了可以被送絲器的控制電路采用的，根據感測的數據來調整焊絲進給控制參數的方法的實施方式；