[發明專利]受控波形焊接送絲機系統及方法

有效

• 申請號: 201380029950.0
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN104379290B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 邁克爾·威廉·羅斯;約瑟夫·羅伯特·瑞恩;安東尼·范·卑爾根·薩爾辛施;馬庫斯·邁克爾·丹帝尼;布萊恩·詹姆斯·維克
• 申請（專利權）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號: B23K9/09
• 分類號: B23K9/09;B23K9/10
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所31259
• 代理人: 脫穎

相關申請的交叉參考

本申請要求2012年6月8日提交的系列號為61/657,467的美國臨時申請(標題為“CONTROLLED WAVEFORM WELDING WIRE FEEDER SYSTEM AND METHOD”)的優先權及權益，上述專利申請出于所有的目的以引用的方式全文并入本文。

背景技術

本發明通常涉及焊接系統，并且更具體地涉及受控波形焊接送絲機系統及方法。

焊接系統支持多種過程，如金屬惰性氣體(MIG)焊接、鎢惰性氣體(TIG)焊接、桿焊接等，它們可以按不同的模式操作，如恒電流或恒電壓。某些焊接應用(如鍋爐維護和修理、船廠操作、建筑等)可能將焊接位置或工件定位成與焊接電源距離較遠。

電力電纜從焊接電源對焊接應用供給輸出電力。MIG焊接的高級形式是基于產生脈沖電力以將焊絲沉積在工件上。遺憾的是，焊接電源與焊接應用之間的過長電力電纜會引入影響脈沖的定時或振幅的可變電感。

發明內容

與初始要求保護的發明范圍相當的某些實施方案總結如下。這些實施方案并不旨在限制要求保護的發明范圍，而是這些實施方案僅旨在對本發明的可能形式提供簡要概括。實際上，本發明可涵蓋可以與下文陳述的實施方案形式類似或不同的多種形式。

在一個實施方案中，焊接送絲機包括配置成對焊接應用驅動焊絲的焊接送絲驅動裝置和耦接于焊接送絲驅動裝置的送絲控制電路。送絲控制電路還被配置成控制對焊接應用驅動焊絲。焊接送絲機還包括電力轉換電路和耦接于電力轉換電路的焊接工藝控制電路。電力轉換電路被配置成接收來自焊接電源的輸入電力并將輸入電力轉換為受控波形焊接輸出。焊接工藝控制電路被配置成提供用于將輸入電力轉換為受控波形焊接輸出的控制信號。焊接送絲機還包括耦接于焊接工藝控制電路并配置成允許操作員選擇受控波形焊接工藝的工藝操作員接口。

在另一實施方案中，焊接系統包括配置成提供輸入電力的焊接電源和配置成經由電力電纜耦接于焊接電源、位置遠離焊接電源并經由電力電纜接收輸入電力的焊接送絲機。焊接送絲機包括配置成對焊接應用驅動焊絲的焊接送絲驅動裝置和耦接于焊接送絲驅動裝置的送絲控制電路。送絲控制電路還被配置成控制對焊接應用驅動焊絲。焊接送絲機還包括配置成接收輸入電力并將輸入電力轉換為受控波形焊接輸出的電力轉換電路。電力電纜具有電感，并且電力轉換電路被配置成減少電感對受控波形焊接輸出的影響。

在另一實施方案中，操作焊接送絲機的方法包括經由電力電纜接收來自電源的輸入電力并將輸入電力轉換為受控波形焊接輸出而不考慮電力電纜的電感。所述方法還包括對焊接炬提供受控波形焊接輸出和焊絲。

附圖說明

當參考附圖閱讀以下具體實施方式時將會更好地理解本發明的這些及其它特征、方面和優點，其中在全部附圖當中，同樣的記號代表同樣的部件，其中：

圖1是根據本公開內容的各方面具有焊接電源和高級工藝送絲機的焊接系統的方框圖；

圖2是圖1的高級工藝送絲機的實施方案的方框圖；

圖3是根據本公開內容的各方面的高級工藝送絲機的前透視圖；

圖4是圖3的高級工藝送絲機的實施方案的頂視圖；

圖5是根據本公開內容的各方面使用電力轉換電路、繼電器電路、感測電路和送絲組件的高級工藝送絲機的實施方案的方框圖；

圖6是圖5的繼電器電路的實施方案的示意圖；

圖7是使用高級工藝送絲機產生受控波形輸出的工藝實施方案的流程圖；

圖8是用于感測提供給高級工藝送絲機的輸入電力的極性的工藝實施方案的流程圖；

圖9A是用于啟動高級工藝送絲機的繼電器電路的工藝實施方案的流程圖的第一部分；

圖9B是用于啟動高級工藝送絲機的繼電器電路的工藝的圖9A的流程圖的第二部分；

圖10是用于調節高級工藝送絲機的電力轉換電路的工藝實施方案的流程圖；

圖11是總線電壓、輸入電流、輸出電壓和輸出電流與時間的關系的圖表；

圖12是總線電壓、輸入電流、輸出電壓和輸出電流與時間的關系的另一圖表；

圖13是用于控制在加電期間將電力施加于焊接部件(如送絲機或懸持控制器)或將部件連接于焊接電源的示例性電路的圖示；

圖14是用于控制對焊接懸持控制器的涌入電流的示例性電路的稍微更詳細的圖示；以及