[發明專利]用于使用基于引擎速度控制的發電機電焊條進行焊接的方法和系統

有效

• 申請號: 201380038424.0
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN104703740B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 丹尼爾·C.·福斯賓德;詹姆斯·布魯克
• 申請（專利權）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號: B23K9/067
• 分類號: B23K9/067;B23K9/073;B23K9/12;B23K9/10
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所31259
• 代理人: 脫穎

相關申請的交叉引用

本申請是于2012年7月27日提交的題為“基于發動機速度控制的焊機發電機焊條”的美國臨時申請號61/676,615的非臨時美國專利申請，該申請的全部內容通過引用的方式并入本文中。

背景技術

本發明總體上涉及焊接系統領域，并且更具體地講，涉及設計用于焊條焊接應用的系統。

已經研制了許多焊接系統以為結合工件提供電力和其他耗材。在某些應用中，焊接工藝可以基于所謂的電焊條的使用，所述電焊條通常包括由所需的材料配方制成的金屬棒以及焊藥，所述焊藥便于金屬過渡，促進焊縫的正確形成，保護新焊縫等。根據焊條的類型和大小，焊條與工件之間所需的弧會難于引弧和/或維持。已經研制了特殊的工藝以適于不同的焊條。

然而，需要進一步改進。具體地講，需要以下改進：基于特定焊接焊條的性能允許使用具體的電力方案。

發明內容

本發明提供了一種設計成響應于這些需求的焊接電源控制的新方法。根據某些實施例，焊接方法包括基于由發動機驅動的焊機發電機所提供的電力在電焊條與工件之間啟動焊弧，并且監測提供給電焊條的電力的電氣參數。然后，基于所監測的電氣參數控制發動機速度。電氣參數可以是焊弧電壓，并且如果在弧啟動之后的預設時間內發生某一數量的電壓尖峰，那么可以提高發動機速度或者將發動機速度維持在提高后的水平。

根據另一方面，本發明提供了一種焊接方法，所述焊接方法包括：基于發動機驅動的焊機發電機提供的電力在電焊條與工件之間啟動焊弧；監測提供給電焊條的電力的電氣參數；并且基于所監測的電氣參數來確定所采用的電焊條的類型。然后基于所確定的電焊條的類型控制發動機速度。

根據又一方面，本發明提供了一種焊接系統，所述焊接系統包括發動機驅動的焊機發電機，所述焊機發電機包括驅動發電機以產生焊接電力的發動機。焊炬配置成接收焊接電力，支承電焊條，并且將焊接電力施加給電焊條以建立并維持焊弧。傳感器配置成感測施加給焊條的焊接電力的電氣參數。控制電路配置成接收來自傳感器的信號，確定所采用的電焊條的類型，并且基于所確定的采用的電焊條的類型來控制發動機速度。

附圖說明

當結合附圖閱讀以下詳細說明時，會更好地理解本發明的這些和其他特征、方面和優點，在整個附圖中，附圖中相同的附圖標記代表相同的部件，其中：

圖1是用于以焊接系統的形式的電力轉換電路的示例性應用的概略圖示；

圖2是圖1中的電力轉換電路的一部分的電路示意圖，特別圖示了某些功能性電路構件；

圖3是根據圖1所示的系統的方面的示例性電力轉換模塊的立體圖；

圖4是圖3中的模塊的某些構件的分解圖；

圖5是同一模塊的部分立體圖，上外罩元件被去除以露出內部電路構件；

圖6是根據本發明的方面的示例性整流器模塊的分解圖；

圖7是從背面看到的同一模塊的立體圖；

圖8A和圖8B是流程圖，圖示了用于控制在焊接應用中設置的發動機型發電機的速度的示例性邏輯；

圖9A和圖9B是類似的流程圖，圖示了用于發動機型發電機的速度控制的邏輯；以及

圖10A和圖10B是類似的流程圖，圖示了用于另一個示例性應用的發動機速度控制的邏輯。

具體實施方式

現在轉到附圖，并且參見圖1，圖示了示例性焊接系統10，該焊接系統包括電源12，其用于為焊接、等離子切割和類似應用提供電力。圖示實施例中的電源12包括發動機型發電機組14，該發電機組自身包括燃燒式發動機16和發電機18。該發動機16可以為任何合適的類型，例如汽油機或柴油機，并且一般具有適合應用中期望的電力輸出的尺寸。發動機將具有特別適合驅動發電機18的尺寸，以產生一種或多種形式的輸出電力。在預期的申請中，發電機18被卷繞以用于產生多種類型的輸出電力，例如焊接電力，以及用于照明、動力工具等的輔助電力，并且這些電力可以采用交流和直流兩種輸出形式。圖1中未具體圖示發動機和發電機的各種支承構件和系統，但是這些構件和系統通常包括電池、電池充電器、燃料和排氣系統等。